Модульная передающая активная фазированная антенная решетка и разворачиваемый излучатель (варианты)

Модульная передающая активная фазированная антенная решетка и разворачиваемый излучатель (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа изобретений объединена единым изобретательским замыслом, относится к радиотехнике и заявленная модульная передающая (МП) активная фазированная антенная решетка (АФАР) предназначена для использования в коротковолновом (KB) и ультракоротковолновом (УКВ) диапазонах с возможностью управления формой и ориентацией в пространстве ее диаграммы направленности (ДН), изменения суммарной излучаемой мощности, а также установки в исходном положении излучателей ниже уровня поверхности земли и их автоматизированного приведения в рабочее положение.

Известны передающие фазированные антенные решетки (ФАР), излучатели которых установлены ниже поверхности земли. Так, известная подземная ФАР по пат. РФ №2133531, 1999 г., состоит из группы плоских антенных модулей, каждый из которых выполнен в виде пары ортогональных симметричных шунтовых излучателей, подключенных к блоку фазирования группового тракта, включающего сумматоры, делители мощности, линии задержки (фазовращатели).

Недостатком данного аналога является относительно низкая устойчивость к различного рода дестабилизирующим факторам (изменению макроскопических параметров среды заложений, вибрационным нагрузкам и т.п.), приводящих к снижению эффективности ФАР.

Известна также поземная АФАР по пат. РФ №2170997 от 20.07.2001 г., состоящая из блока базовых антенных модулей (ББАМ). Каждый из ББАМ выполнен в виде пары ортогональных плоских симметричных излучателей, возбуждаемых независимо. ББАМ установлены попарно симметрично относительно центра апертуры ФАР, образуя кольцевую решетку. ББАМ размещены в толще земли и подключены к соответствующим фидерам, которые в свою очередь подключены к входам фидерного тракта. Фидерный тракт состоит из переключателей ортогональных симметричных излучателей, линий задержки, инверторов и сумматора. Путем коммутации соответствующих излучателей и их фазирования достигается возможность управления формой и ориентацией в пространстве максимума ДН.

Недостатком указанного аналога является его низкая эффективность (коэффициент усиления - КУ) при заложении его ББАМ в толщу земли обеспечивающую необходимую степень их защиты от ударных и вибрационных нагрузок.

Наиболее близкой по своей технической сущности к заявленной является Подземная передающая модульная активная фазированная антенная решетка по патенту РФ №2325742, опубл. 27.05.2008, МПК H01Q 21/00 (2006.01), H01Q 1/04 (2006.01).

Модульная передающая АФАР - прототип состоит из N≥2, базовых антенных модулей (БАМ), каждый из которых включает пару ортогональных симметричных излучателей, размещенных в толще земли и блок формирования радиоканалов (БФРК), блок автоматизированного управления параметрами (БАУП) АФАР. БАУП снабжен шиной ввода исходных данных. Блок из Р≥2 возбудителей и коммутатор информационных сигналов (КИС). М≥1 информационных входов КИС являются соответствующими информационными входами передающей модульной АФАР. Р информационных выходов КИС подключены к соответствующим Р информационным входам блока возбудителей (БВ). В свою очередь Р сигнальных выходов БВ подключены к соответствующим Р сигнальным входам БФРК. N сигнальных выходов БФРК подключены к соответствующим N сигнальным входам блока БФРК. Шины управляющих выходов «уровень мощности» и «регулировка мощности» БАУП АФАР подключены к аналогичным входам ББАМ. Шины управляющих выходов «затухание», «коррекция уровня сигнала», «фаза» и «радиоканал» БАУП АФАР подключены к аналогичным входам БФРК. Шины управляющих выходов «возбудитель» и «информационный сигнал» БАУП АФАР подключены к аналогичным входам КИС.

Недостатком ближайшего аналога является его относительно невысокая эффективность - КУ, обусловленная значительными потерями в среде заложения АФАР.

Известны излучатели, выполненные с возможностью их развертывания и свертывания, например разворачиваемая антенна по авт. св. СССР №1521196 от 13.04.87 г. Аналог содержит излучатель, установленный на оголовке, закрепленном на опоре, которая выполнена в виде спирали из упругой ленты. Спираль установлена в корпусе и закреплена на подвижном элементе. Оголовок снабжен фиксатором угловых перемещений опоры. Конструкция также содержит фиксатор линейных перемещений опоры, выполненный в виде двуплечных рычагов.

Недостатком данного аналога является высокая вероятность заклинивания при развертывании, вызванная возникновением сил трения между спиралями ленты.

Известна также надувная антенна по пат. США №5132699, от 21.07.1992 г. Антенна состоит из эластичного рукава, один конец которого закреплен на основании, другой заглушен. Рукав выполнен в виде соединенных между собой полос, армированных полосами из фольги. При развертывании антенны рукав наполнен газом, при свертывании - газ утилизируют, а рукав приобретает компактную плоскую спираль.

Недостатком известной антенны является ее высокая парусность, вероятность нарушения герметичности рукава, что исключает возможность приведения антенны в рабочее положение. Отмеченное снижает надежность антенны.

Наиболее близкой по своей технической сущности к заявленной является известная антенна, выполненная с возможностью ее развертывания и свертывания, по пат. Японии №524, кл. 98(3) D 012, от 9.01.1970 г. Конструкция ближайшего аналога состоит из основания, на котором закреплен излучатель. Плечи излучателя выполнены в виде складывающихся элементов, которые удерживают антенну в рабочем положении.

Недостатком прототипа является его высокая подверженность дестабилизирующим факторам (влажность, дождь, снег и т.п.), что приводит к высокой вероятности заклинивания элементов конструкции при ее развертывании (свертывании).

Техническим результатом при использовании заявленных МПА ФАР и ее излучателя (варианты) является повышение их КПД и сохранение его стабильности при воздействии дестабилизирующих факторов (дождь, снег, влажность, температура и т.п.) на среду заложения АФАР.

Заявленные технические решения расширяют арсенал средств данного назначения.

Указанный технический результат при использовании заявленной МП АФАР достигается тем, что в известной модульной передающей активной фазированной антенной решетке, содержащей блок автоматизированного управления параметрами (БАУП) МП АФАР, снабженный шиной ввода исходных данных, коммутатор информационных сигналов (КИС), М≥1 информационных входов которого являются М информационными входами МП АФАР и N≥2 модулей, содержащих излучатели, каждый модуль установлен автономно в местах, координаты которых заданы принятой функцией размещения модулей в пределах выделенной площади апертуры АФАР. Каждый n-й модуль, где n=1, 2,…,N, состоит из излучателя, выполненного с возможностью его развертывания и свертывания, исполнительный механизм подъема-спуска (ИМПС) излучателя, блока формирования радиотракта (БФРТ) и возбудителя. Сигнальный вход БФРТ подключен к входу излучателя. Сигнальный вход возбудителя подключен к сигнальному входу БФРТ. Шины управляющих выходов «подъем-спуск», «фаза», «уровень мощности», «передача», «коррекция уровня сигнала», «коррекция фазы», «координаты модуля» и «модуль» БАУП АФАР, а также шина «информационный сигнал» КИС с помощью дополнительной шины информации и управления подключены к соответствующим входам каждого из N модулей. Шина управления «сигнал» КИС подключена к одноименному входу БАУП АФАР. Управляющий вход «подъем-спуск» n-го модуля является управляющим входом «подъем-спуск» ИМПС, выход которого поключен к управляющему входу исполнительного механизма подъема-спуска излучателя. Входы «фаза», «уровень мощности», «передача», «затухание», «коррекция уровня сигнала», «коррекция фазы», «координаты модуля» n-го модуля является соответствующими входами БФРТ. Входы «модуль» и «информационный сигнал» n-го модуля является соответственно управляющими и информационными входами возбудителя.

БФРТ состоит из фазокорректора и каскадно включенных по сигнальному тракту фазовращателя, усилителя-корректора, аттенюатора, измерителя мощности и фазометра, выход которого является сигнальным выходом блока. Управляющие входы «фаза», «уровень мощности», «передача», «затухание» и «коррекция уровня сигнала» блока являются управляющими входами соответственно фазометра, измерителя мощности, широкополосного усилителя мощности, аттенюатора, усилителя-корректора. Выход фазокорректора подключен к управляющему входу фазовращателя, сигнальный вход которого является сигнальным входом блока.

Каждый модуль установлен ниже поверхности полупроводящей среды, причем конструкция излучателя в свернутом положении размещена в изолированном от полупроводящей среды модуля ниже, а в развернутом - выше поверхности полупроводящей среды.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков за счет размещения излучателей в исходном положении ниже поверхности в изолированном от влияния дестабилизирующих факторов модуле, повышает надежность конструкции излучателя, а возможность в рабочем положении установить излучатель выше поверхности полупроводящей земли существенно снижает в ней тепловые потери и, следовательно повышает эффективность МП АФАР в целом, что и обеспечивает возможность достижения сформулированного технического результата.

Указанный технический результат при использовании заявленного излучателя (Вариант 1) достигается тем, что в известном излучателе, содержащей основание, на котором укреплен излучатель со складывающимися элементами, излучатель выполнен в виде трубчатого проводника, нижняя часть которого запрессована в диэлектрический поршень (ДП), который закреплен на подвижном основании. В полости нижней части ДП установлена лебедка, состоящая из электродвигателя, редуктора и барабана с закрепленными на нем проводами верхней емкостной нагрузки (ПВЕН). ПВЕН через сверления в ДП соединены шарнирно с верхними концами складывающихся элементов в виде четырех штанг. Нижние концы штанг шарнирно закреплены попарно и ортогонально на верхнем торце ДП. Верхние концы штанг соединены с соответствующими ПВЕН. Излучатель, ДП, лебедка, ПВЕН и штанги в свернутом состоянии установлены в трубе с герметической заглушкой, которая заглублена в толще полупроводящей среды (земле). Вдоль длины трубы выполнен разрез, кромки которого соединены с направляющими швеллером. В швеллере установлена на подшипниках винтообразная ось. Верхний конец оси соединен с валом электродвигателя (ЭД) подъема-спуска, а нижняя часть оси установлена в отверстие с винтообразной резьбой подвижной платформы. Верхняя часть трубы снабжена металлической крышкой. ЭД лебедки снабжена подпружиненным контактом для подключения ЭД в развернутом положении с помощью контакта, установленного в верхней части трубы. Нижняя кромка трубчатого проводника подключена с помощью отрезка провода к подпружиненному контакту для подключения к центральному проводнику коаксиального фидера, экранная оболочка которого подключена к электрически соединенным друг к другом и с трубой проводами противовеса, радиально расположенных относительно трубы.

Достижение указанного технического результата при использовании излучателя (Вариант 2) обеспечивается тем, что в известном излучателе, содержащем основание, на котором укреплен излучатель со складывающимися элементами, излучатель выполнен в виде трубчатого проводника, нижняя часть которого запрессована в диэлектрическую втулку (ДВ). ДВ установлена соосно в полости металлической гильзы с основанием. В полость трубчатого проводника соосно с ним установлен диэлектрический поршень (ДП), нижний торец которого снабжен основанием. На вершине основания закреплено металлическое кольцо, с которым шарнирно соединены верхние концы четырех металлических элементов. Нижние концы элементов шарнирно закреплены с вершиной ДВ. В свернутом положении конструкция излучателя размещена в трубе с герметичным дном. Труба погружена в полупроводящую среду (землю) и снабжена крышкой. В полости ДП, соосно с ним установлена винтообразная ось. Нижний конец оси через отверстие с резьбой в основании ДП скреплен в валом электродвигателя подъема-спуска излучателя, установленным на дне трубы. К нижним концам металлических элементов закреплены проводники верхней емкостной нагрузки, которые в свернутом состоянии излучателя размещены в зазоре между внутренней поверхностью трубы и внешней поверхностью металлической гильзы. Нижний конец трубчатого проводника подключен к подпружинному контакту, к которому в развернутом положении излучателя подключается центральный проводник коаксиального фидера. Экранная оболочка фидера подключена к трубе и проводам противовеса, радиально расположенным относительно трубы. В основании металлической гильзы установлен паз, обеспечивающий фиксацию гильзы в развернутом состоянии излучателя с помощью электромагнита, установленного в верхней части трубы.

Достижение технического результата при использовании излучателя (Вариант 3) достигается тем, что в известном излучателе, содержащем основание на котором укреплен излучатель со складывающимися элементами, излучатель выполнен в виде трубчатого проводника с металлическим основанием. Нижняя часть излучателя запрессована в диэлектрическую втулку (ДВ), на вершине которой установлено металлическое кольцо. С металлическим кольцом шарнирно соединены нижние концы нижних четырех металлических элементов, верхние концы которых шарнирно соединены с нижними концами верхних металлических элементов. В полости трубчатого диэлектрического поршня (ДП), соосно с ним установлена винтообразная ось. Нижний конец оси через отверстие с винтообразной резьбой в основании поршня скреплена с выходным валом электродвигателя подъема-спуска, размещенного под основанием поршня. На вершине трубчатого диэлектрического поршня закреплено металлическое кольцо, к которому шарнирно закреплены верхние концы верхних металлических элементов. Конструкция излучателя в свернутом положении размещена в металлической трубе с герметичным дном и снабженной металлической крышкой. Труба погружена в полупроводящую среду (землю). Металлическое кольцо с помощью проводника подключено к подпружинному контакту, установленному в основании излучателя, который в развернутом положении излучателя подключен с помощью подпружинного контакта в верхней части трубы к центральному проводнику коаксиального фидера, размещенного вдоль металлической поверхности трубы. Экранная оболочка фидера подключена к проводникам противовеса, радиально расположенных относительно трубы. В нижней части основания излучателя установлен паз, который в развернутом положении излучателя совместно с электромагнитом, расположенным в верхней части трубы, обеспечивает фиксацию конструкции в развернутом положении.

Во всех трех вариантах излучателя число проводов противовеса выбирают в пределах 8-12, а длину каждого провода противовеса равной высоте трубчатого проводника. Провода противовеса размещают на поверхности земли или под ее поверхностью.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в каждом из вариантов излучателя практически исключено влияние дестабилизирующих факторов (дождь, снег, вибрационные нагрузки и т.п.) на конструкцию излучателя в исходном (свернутом) состоянии, что снижает вероятность заклинивания и поломок излучателя при его развертывании, свертывании. Отмеченное указывает на возможность достижения указанного технического результата при использовании каждого из вариантов излучателя.

Заявленные технические решения поясняются чертежами, на которых показано:

на фиг. 1 - общий вид и схема подключения модулей МП АФАР;

на фиг. 2 - вариант эквидистантного размещения модулей АФАР;

на фиг. 3 - вариант неэквидистантного размещения модулей АФАР;

на фиг. 4 - структурная схема МП АФАР;

на фиг. 5 - структурная схема алгоритма работы МП АФАР;

на фиг. 6, 7, 8 - конструкция излучателя (Вариант 1) на различных этапах его развертывания;

на фиг. 9, 10, 11 - конструкция излучателя (Вариант 2) на различных этапах его развертывания;

на фиг. 12, 13, 14 - конструкция излучателя (Вариант 3) на различных этапах его развертывания.

Заявленная МП АФАР, структурная схема которой показана на фиг. 1, состоит из совокупности N≥2 модулей 1₁, 1₂,…1_N, БАУП 2 МП АФАР, КИС 3, шины информации и управления 4. БАУП 2 снабжен шиной ввода исходных данных. М≥1 информационных входов КИС 3 являются М информационными входами МП АФАР. Шина управления «сигнал» КИС 3 подключена к одноименному входу БАУП АФАР 2. Каждый из N модулей 1 установлен автономно в месте координаты X, Y которого (см. фиг. 2, 3) заданы принятой функцией пространственного разнесения модулей в пределах площади апертуры АФАР. Каждый модуль 1 состоит из излучателя 5, выполненного с возможностью его развертывания и свертывания, ИМПС 6, БФРТ 7, сигнальный выход которого подключен к входу излучателя 5, возбудителя 15, сигнальный вход которого подключен к сигнальному входу БФРТ 7. Шины управляющих выходов «подъем-спуск» П1, «фаза» П2, «уровень мощности» П3, «передача» П4, «затухание» П5, «коррекция уровня сигнала» П6, «коррекция фазы» П7, «координаты модуля» П8, «модуль» П9 БАУП 2, а также ши-на«информационный сигнал» П10 КИС 3 с помощью дополнительной шины информации и управления 4 подключены к соответствующим входам n-го, где n=1, 2,≥N, модуля 1_n.

Управляющий вход «подъем-спуск» n-го модуля 1_n является управляющим входом «подъем-спуск» ИМПС 6, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного механизма, например электродвигателя, излучателя 5. Входы «фаза», «уровень мощности», «передача», «затухание», «коррекция уровня сигнала», «коррекция фазы» и «координаты модуля» n-го модуля 1_n являются соответствующими управляющими входами БФРТ 7. Входы «модуль» и «информационный сигнал» n-го модуля 1_n являются соответственно управляющим и информационным входами возбудителя 15.

БФРТ предназначен для формирования тракта прохождения сигнала по предварительно заданным исходным данным, поступающим на управляющие входы БФРТ.

БФРТ 7 состоит из фазокорректора 13, управляющие входы «коррекция фазы» и «координаты модуля» которого являются соответствующими управляющими входами n-го модуля 1_n, а также каскадно включенных по сигнальному тракту фазовращателя 14, усилителя-корректора 12, аттенюатора 11, широкополосного усилителя мощности 10, измерителя мощности 9 и фазометра 8. Выход фазометра 8 является сигнальным выходом БФРТ 7.

Управляющие входы «фаза», «уровень мощности», «передача», «затухание» и «коррекция уровня сигнала» БФРТ 7 являются управляющими входами соответственно фазометра 8, измерителя мощности 9, широкополосного усилителя мощности 10, аттенюатора 11 и усилителя-корректора 12. Выход фазокорректора 13 подключен к управляющему входу фазовращателя 14, сигнальный вход которого является сигнальным входом БФРТ 7. Каждый модуль 1 установлен ниже поверхности полупроводящей среды (земли). Конструкция излучателя 5 в свернутом положении также размещена ниже, а в развернутом выше поверхности полупроводящей среды.

КИС 3 предназначен для коммутации любого из М информационных входов на вход «информационный сигнал» любого из N модулей 1 по командам, поступающим по N-разрядной шине «информационный сигнал» П10. КИС 3 может быть выполнен различным образом, в частности, по схеме высокочастотного коммутатора, описанного в патенте РФ №2325742, 2008 г., фиг. 5.

БАУП 2 МП АФАР предназначен для формирования управляющих сигналов в соответствии с поступающими на вход исходными данными, используемыми затем для формирования радиотракта в каждом из модулей 1, установки и поддержания их параметров в процессе работы МП АФАР. БАУП 2 может быть реализован в виде процессора. Блок-схема, поясняющая работу БАУП 2 показана на фиг. 5.

Широкополосный усилитель мощности (ШПУМ) 10 предназначен для усиления до заданного уровня мощности сигнала в БФРК 7. В качестве ШПУМ 10 может быть использован серийно выпускаемый промышленностью усилитель мощности СУМ Р 631-2Б или марки 15Э1389-6 с регулируемой выходной мощностью. При таком исполнении сигнальный вход и выход ШПУМ 10 подключены к выходу и входу соответственно аттенюатора 11 и измерителя мощности 9, к управляющим входам которых и управляющему входу ШПУМ 10 подключены n-е разряды от N-разрядных шин «затухание» П5, «уровень мощности» П3, чем обеспечивается регулирование выходной мощности n-го модуля 1_n.

Измеритель мощности 9 предназначен для непрерывного измерения уровня мощности, подводимой к входу излучателя 5 и формирования соответствующего этому уровню сигнала, передаваемого затем в БАУП 2 МП АФАР, где при необходимости, вырабатывается управляющий сигнал для корректировки уровня мощности. Измеритель мощности 9 может быть реализован в виде датчиков тока и напряжения, установленных на выходе ШПУМ 10. Датчики тока и напряжения, предназначенные для контроля передаваемой по фидеру мощности сигнала, известны и описаны, например, в книге Кушнир Ф.В. Электроизмерения: учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатом, издат. Ленинградсткое отделение, 1983 г. - С.22-23.

Фазометр 8 предназначен для непрерывного измерения фазы в.ч. сигнала на выходе БФРТ 7 и формирования соответствующего этому уровню сигнала, передаваемого затем в БАУП 2 МП АФАР, где, при необходимости, вырабатывается управляющий сигнал, с последующей его передачей на вход фазокорректора 13 по n-й разряду N-разрядной шины «коррекция фазы» П7.

Фазокорректор 13 совместно с фазовращателем 14 предназначены для формирования фазового сдвига в.ч. сигнала, поступающего на сигнальный вход фазовращателя 14. Управляющие сигналы на установку требуемой фазы поступают от БАУП 2 МП АФАР.

В качестве фазовращателя 14 и фазокорректора 13 могут быть использованы известные коммутируемые дискретные реактивные цепи, реализованные, например, на отрезках коаксиального кабеля (см. пат. РФ №2276454 от 10.05.2006).

Усилитель-корректор 12 предназначен для усиления поступающих на его вход в.ч. сигналов до пороговых уровней, достаточных для номинальной работы ШПУМ 10, в соответствии с управляющими сигналами поступающими от БАУП 2 ПМ АФАР по шине «коррекция уровня сигнала» П6. Схема усилителя-корректора 12 может быть реализована в виде усилителя с регулируемой величиной тока в нагрузке. Схемы таких усилителей известны и описаны, например, в книге Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. - М.: Радио и связь, 1983. - с.87-90.

Аттенюатор 11 предназначен для регулировки уровня в.ч. сигнала, поступающего с выхода усилителя корректора 12 на вход ШПУМ 10. В качестве аттенюатора могут быть использованы известные схемы мостовых балансных регуляторов. Управление аттенюатором обеспечивается управляющими сигналами по шине «затухание» П5, формируемыми в БАУП 2 ПМ АФАР.

Возбудитель 15 предназначен для генерирования несущего в.ч. сигнала с частотой, задаваемой по шине «модуль» П9, и затем модулируемого информационным сигналом, поступающим по шине «информационный сигнал» П10 на информационный вход П10 возбудителя 15. В качестве возбудителя 15 может быть использован выпускаемый промышленностью возбудитель типа Р-170 В.

Первый вариант излучателя модуля ФАР, показанный на фиг.6, 7, 8 состоит из трубчатого проводника 100, с внутренним диаметром поперечного сечения d, внешним - D и высотой Н_изл. Нижняя часть проводника 100 запрессована в диэлектрический поршень 101, который уставлен на подвижной платформе 102. В полости нижней части поршня 101 установлена лебедка, состоящая из электродвигателя 103, редуктора 104 и барабана 105 с гладкими наружными поверхностями. На барабане 105 закреплены провода верхней емкостной нагрузки (ПВЕН) 106 с изоляторами 122 (см. также фиг.8), которые через сверление 107 в диэлектрическом поршне 101 и соосную с ним полость трубчатого проводника 100, через ролики 123 соединены с помощью колец 124 с верхними концами штанг 108 (фиг.105). Нижние концы штанг 108 с помощью шарниров 125 закреплены на верхнем торце диэлектрического поршня 101. Четыре штанги 108 на верхнем торце диэлектрического поршня 101 размещены попарно и взаимоортогонально (см. фиг.6, а). С штангами 108 соединены соответственно четыре ПВЕН 106. На фиг.6 показана одна пара ПВЕН 106. Ортогональная ей пара не показана. Описанная конструкция установлена в трубе 109 высотой Н_тр и внутренним диаметром D_тp, которая заглублена в толщу полупроводящей среды. Труба 109 в нижней ее части снабжена герметичной заглушкой 126. От основания трубы 109 до высоты Н_шв в трубе выполнен разрез 110, кромки которого по всей длине соединены с П-образным швеллером 111 (см. также фиг.6, б). Верхняя часть трубы 109, начиная с высоты Н_шв расположена в металлическом контейнере 127 пронизывая его насквозь. Габариты контейнера 127 Н_кон, А и В выбирают из конструктивных соображений (см. также фиг.6, в). В контейнере 127 установлены блок формирования радиотракта (БФРТ) 128. Исполнительный механизм подъема-спуска (ИМПС) 129 и электродвигатель 114 подъема-спуска платформы 102. Электродвигатель 114 с помощью провода 131 подключен к выходу ИМПС 129. В П-образном швеллере 111 вертикально установлена винтообразная ось 113, поддерживаемая подшипниками 112, и верхним концом соединенная с валом электродвигателя 114 подъема-спуска. Нижняя часть винтообразной оси 113 установлена в отверстии с винтовой резьбой подвижной платформы 102. Верхняя часть трубы 109 снабжена металлической крышкой 115, закрепленной на верхнем торце трубчатого проводника 100 и электрически подключенной к нему. На крышке 115 установлено монтажное кольцо 132 для установки (выемки) излучателя. Контейнер 127 снабжен технологическим люком 133. Электродвигатель 103 лебедки снабжен подпружиненным контактом 116 для подключения электропитания через соответствующий контакт 117 в верхней части трубы 109 в развернутом положении излучателя (см. фиг.7 и 8). Контакт 117 с помощью провода 134 подключен к выходу ИМПС 129. Нижняя кромка трубчатого проводника 100 отрезком проводника 118 подключена к подпружиненному контакту 119 для соединения в развернутом положении излучателя с центральным проводником коаксиального кабеля 120 от выхода БФРТ 128 через соответствующий контакт 135, закрепленный в верхней части трубы 109 (см. также фиг.7 и 8). Экранная оболочка коаксиального кабеля 120 подключена к проводам противовеса 121 (точка "а"), которые электрически соединены друг с другом путем их подключения к стенкам металлического контейнера 127 - точка "б" (см. также фиг.7, а). Длину l_пр выбирают равной высоте Н_изл трубчатого проводника 100. Число проводов противовеса, радиально установленных относительно контейнера 127, выбирают в пределах 8-12 штук. Сигналы управления электропитания и информационные сигналы на входы БФРТ 128, ИМПС 129 и возбудителя 130 подают через соответствующие порты с помощью шины управления и информации 4 (см. фиг.4).

Второй вариант излучателя модуля АФАР, показанный на фиг.9, 10, 11, состоит из трубчатого проводника 200 с внутренним диаметром поперечного сечения d, внешним диаметром D (см. фиг.9, б) и высотой H₁ (см. фиг.9). В полости проводника 200, соосно с ним, установлен трубчатый диэлектрический поршень 204 с основанием 205 и общей высотой Н_пор. В полости диэлектрического поршня 204 соосно с ним установлена винтообразная ось 212, которая пропущена через отверстие с винтообразной резьбой основания 205 поршня 204. Нижний конец винтообразной оси 212 скреплен с валом ротора электродвигателя 213 подъема-спуска. Нижняя часть проводника 200 до высоты Н_вт запрессована в диэлектрическую втулку 201, которая в свою очередь соосно установлена в полость металлической гильзы 202 с основанием 203. Для обеспечения фиксации излучателя в развернутом состоянии основание 203 имеет паз 217. Общая высота гильзы 202 с основанием 203 составляет Н_г. На верхнем торце диэлектрической втулки 201 с помощью шарниров 219 закреплены попарно и ортогонально нижние концы диэлектрических штанг 220 с упорами 221, а их верхние концы, с помощью шарниров 222, соединены с нижними концами металлических штанг 207. Верхние концы металлических штанг 207 с помощью шарниров 223 прикреплены к металлическому кольцу 206, которое в свою очередь снизу прикреплено к поршню 204. Сверху к кольцу 206 прикреплена металлическая крышка 211, снабженная монтажным кольцом 224. Описанная конструкция излучателя установлена в трубу 209 с герметичным дном 210. Труба 209 общей высотой Н_тр и с внутренним диаметром поперечного сечения D_тp (см. так же фиг.9, б) погружена в полупроводящую среду. Верхняя часть трубы 209 примыкает к металлическому контейнеру 225 с габаритами Н_кон, А и В (см. также фиг.9, а). К выступам 226, расположенным на нижних концах штанг 207, подключены проводники верхней емкостной нагрузки (ПВЕН) 214, которые в исходном состоянии уложены в зазорах между внутренней поверхностью металлической трубы 209 и внешней поверхностью гильзы 202. Всего в конструкции излучателя четыре ПВЕН 214 в виде жестких металлических стержней, из которых два на фиг.9 не показаны. В контейнере 225 размещены блок формирования радиотракта (БФРТ) 227, возбудитель 228 и исполнительный механизм подъема-спуска (ИМПС) 229 излучателя. Контейнер 225 снабжен технологическим люком 230. Радиально относительно установки 16 металлической трубы 209 размещены провода 241 противовеса, длина l_пр каждого из которых выбрана равной высоте излучателя в развернутом состоянии Н_из (см. фиг. 9, а). Провода 241 противовеса электрически соединены путем подключения их к металлической трубе 209 и металлическому корпусу контейнера 225. В верхней части трубы 209, в месте ее соединения с контейнером 225 установлен электромагнит 218, который с помощью провода 231 подключен к выходу ИМПС 227. Кабель питания 233 с выхода ИМПС 229 уложен в полости П-образного швеллера 234, закрепленного вертикально на внешней поверхности трубы 209 и через разъем 235 подключен к электродвигателю 213 подъема-спуска. Нижняя кромка трубчатого проводника 200 с помощью проводника 236, заложенного в диэлектрической трубке 237, подключен к подпружиненному контакту 215. Центральный проводник коаксиального кабеля 216 с выхода БФРТ 227 подключен к установленному в верхней части трубы 209 подпружиненному контакту 238, а внешний проводник коаксиального кабеля 216 подключен к подпружиненному контакту 239, корпусу контейнера 225 и проводам 241 противовеса. Число проводов 241 противовеса выбирают в пределах 8-12 штук. Сигналы управления электропитания и информационные сигналы на входы ИМПС 229, возбудителя 228 и БФРТ 227 подают через соответствующие порты с помощью шины управления и информации 4 (см. фиг. 4).

Третий вариант излучателя модуля АФАР, показанный на фиг. 12, 13, 14, состоит из внутреннего трубчатого проводника 300 с металлическим основанием 301 (см. фиг. 12). Металлический проводник 300 имеет внутренний диаметр поперечного сечения d, внешний диаметр D (см. фиг. 12, а) и высоту H_изл(см. фиг. 12). Для обеспечения фиксации излучателя в развернутом состоянии основание 301 имеет паз 319. В средней части проводника 300 закреплено диэлектрическое кольцо 321, исключающее заклинивание элементов излучателя при его развертывании. Нижняя часть проводника 300 запрессована в диэлектрическую втулку 302 высотой Н_вт. На вершине втулки 302 установлено металлическое кольцо 303 (см. фиг. 12) с внутренним диаметром d_к (см. фиг. 12, а). К металлическому кольцу 303 с помощью шарниров 322 закреплены попарно и ортогонально нижние концы металлических штанг 304. Верхние концы металлических штанг 304, с помощью шарниров 323, соединены с нижними концами металлических штанг 305, верхние концы которых с помощью шарниров 324 прикреплены к металлическому кольцу 310, закрепленному на вершине трубчатого диэлектрического поршня 306 с основанием 307. На металлическом кольце 310 закреплена металлическая крышка 313, снабженная монтажным кольцом 325. Трубчатый диэлектрический поршень 306 высотой Н_пор установлен в полости проводника 300 соосно с ним. В полости диэлектрического поршня 306, соосно с ним, установлена винтообразная ось 308, которая через отверстие с винтообразной резьбой в основании 307 нижним концом скреплена с валом электродвигателя 309 подъема-спуска, подключенного к выходу исполнительного механизма подъема-спуска (ИМПС) 326, вместе с которым установлен блок формирования радиотракта (БФРТ) 327 и возбудитель 328 в металлическом контейнере 329. На внешней поверхности контейнера 329 закреплена труба 330 (в частности, с квадратным сечением), (см. так же фиг.12, а), имеющая электрический контакт с контейнером 329. В трубе 330 размещен коаксиальный фидер 317, который через сопряженные отверстия 331 в контейнере 329 и трубе 330 подключен к выходу БФРТ 327. Центральный проводник коаксиального фидера 317 подключен к установленному в верхней части трубы 330 подпружиненному контакту 316. Экранная оболочка коаксиального фидера 317 подключена к установленному в верхней части трубы 330 подпружиненному контакту 332. В верхней части квадратной трубы 330, установлен электромагнит 320, который с помощью провода 333, размещенного в трубе 330, подключен к выходу БФРТ 327. Описанная конструкция излучателя установлена в трубе 311 с герметичным дном 312. Труба 311 общей высотой Н_тр и с внутренним диаметром поперечного сечения D_тp (см. так же фиг.12, а) погружена в полупроводящую среду. Вдоль металлической трубы 311 длиной Н_шв выполнен разрез 334, кромки которого по всей длине соединены с П-образным швеллером 335 (см. также фиг.12, а). Радиально относительно установки металлической трубы 311 размещены провода 318 противовеса, длина l_пр каждого из которых выбрана равной высоте Н_изл (см. фиг. 12 и 13). Провода 318 противовеса электрически соединены путем подключения их к металлической трубе 311 (точка "б"), которая в свою очередь подключена к внешнему проводнику коаксиального фидера 317 (точка "а"). Число проводов 318 противовеса выбирают в пределах 8-12 штук. Нижняя кромка металлического кольца 303 с помощью проводника 33, размещенного в диэлектрической трубке 336, подключена к подпружиненному контакту 315, с помощью которого в развернутом положении излучатель подключается через подпружиненный контакт 332 к центральному проводнику коаксиального фидера 317. Сигналы управления, электропитания и информационные сигналы на входы ИМПС 326, БФРТ 327 и возбудителя 328 подают через соответствующие порты с помощью шины управления и информации 4 (см. фиг. 4).

Конкретные физические размеры элементов конструкции выбирают как из конструктивных соображений, учитывающих эксплуатационные требования, так из требований по достижению необходимых электрических параметров излучателя: частотного диапазона, качества согласования и т.п.

Заявленное устройство работает следующим образом. Первоначально N модулей 1 устанавливают автономно в пределах площади апертуры АФАР (фиг.1). Координаты X_n, Y_n места установки n-го модуля 1_n предварительно определяют с учетом рельефа площадки, которая в общем случае может иметь неровности (фиг. 2, 3). В зависимости от характера неровностей или других препятствий, ограничивающих возможность установки модуля 1, структура АФАР может иметь как эквидистантный (фиг.1, 2), так и неэквидистантный (фиг.3) характер. Модули 1, в том числе и их излучатели, в исходном состоянии устанавливают ниже поверхности земли, представляющей собой полупроводящую среду с потерями, и подключают с помощью шины 4 информации и управления к БАУП 2, снабженному шиной ввода исходных данных, шиной «сигнал» П11, а также шинами управляющих сигналов П1-П9.

В исходном состоянии на вход «исходные данные» БАУП 2 МП АФАР подают сигналы, определяющие характеристики формируемых (одного или нескольких) радиоканалов. В частности, такими данными могут быть: число радиоканалов - β, протяженности трасс R, угловые координаты θ, φ ориентации максимума диаграммы направленности (ДН), рабочая частота f_p, коэффициент усиления (КУ) АФАР в заданном направлении, вид и род работы, требуемые превышения К_п уровня сигнала над помехой в точке приема, координаты X_n, Y_n места установки n-го модуля и др. По исходным данным, хранящимся в банке данных (см. фиг.5), для каждого из формируемых радиоканалов, рассчитывают локальную конфигурацию АФАР. Расчет заключается в определении необходимого числа модулей 1 с учетом их координат X, Y в апертуре АФАР. В частности, для формирования радиоканала с заданными энергетическ