Антенна поверхностной волны

 

АНТЕННА ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНЫ , содержащая коаксиальный волновод , внешний проводник которого соединён с коническим рупором, и стержневую заидадляющую структуру, соединенную с центральным проводнико коаксиального волновода, отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, в коническом рупоре соосно со стержневой замедляющей структурой установлен биконический диэлектрический переход, выполненный в виде усеченных конусов, соединенных друг с другом большими основаниями, причем диаметр одного из меньших оснований., равен внутреннему диаметру внешнего проводника коаксиального волновода, а диаметр другого равен внешнему диаметру стержневой замедляющей структуры , стержневая замедляющая структура выполнена в виде металлического стержня с диэлектрическим покрытием, на котором установлены металлические кольца переменной ширины, расположенные на расстоянии Aj,g друг от друг-а, причем ширина металлических колец при удалении от конического рупора на расстояние 0, 7. К возрастает по ли-g S нейному закону от 61 до сл «акс пв а затем убывает по тому же закону и последнее металличес- , кое кольцо расположено на расстоянии Г ./2 от конца стержневой замедляющей j структуры, где Я„д - длина поверхS ностной волны; I стержневой замедляющей структуры, d - ширина.первого металлического кольца/(д ширина металлического кольца, расположенного на расстоя00 нии 0,7 I от конического рупора. ел ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1078512 A

g(5g) Н 01 0 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

SrPr„>q 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " „,„;,",,,,.;, Ч

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3538257/18-09 (22)02.12.82 (46)07.03.84. Бкл. 9 9 (72)A.Ô. Чаплин и В.В. Гоблик (71)Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53)621.396.677(088.8) (56)1. Антенны сантиметровых волн.

Пер. с англ. Под ред. Я.Н. Фельда,М., "Сов. радио", 1950, с. 290, рис.IX

35.

2. Фельд Я.Н., Бененсон Л.С. Антенно-фидерные устройства, ч. 1IÄ М., Изд. ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1959, с. 210, рис. 13.1б (прототип). (54) (57) АНТЕННА ПОВЕРХНОСТНОИ ВОЛНЫ, содержащая коаксиальный волновод, .внешний проводник которого соединен с коническим рупором, и стерж-. невую замедляющую структуру, соединенную с центральным проводником коаксиального волновода, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления, в коническом рупоре соосно со стержневой замедляющей структурой установлен биконический диэлектрический переход, выполненный в виде усеченных конусов, соединенных друг с другом большими основаниями, причем диаметр одного из меньших оснований, равен внутреннему диаметру внешнего проводника коаксиального волновода, а диаметр .другого равен внешнему диаметру стержневой замедляющей структуры, стержневая замедляющая структура выполнена в виде металлического стержня с диэлектрическим покрытием, на котором установлены металлические кольца переменной ширины, расположенные на расстоянииЬ„ друг от другa, причем ширина металлических колец при,удалении от конического рупора на расстояние 0,7 В возрастает го ли-Я нейному закону от д „„.= 113пв Р до д„ „ = 5A„ R ", а затем убывает по то- g му же закону и последнее металличес- r кое кольцо расположено на расстоянии С

3„ /2 от конца стержневой замедляющей структуры, где ilä - длина поверхностной волны; 1 = Ь /М„, L — длина стержневой замедляющей структуры, с1 — ширина, первого металлического р юмн кольцауд„ „- ширина металлического кольца, расположенного на расстоянии 0,7 Ф от конического рупора. { ©

1078512

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к области антенн поверхностной волны, и может быть использовано в качестве антенны для систем связи на сантиметровых волнах. 5

Известна антенна поверхностной волны, содержащая коаксиальный волновод, стержневую з амедляющую структуру, соединенную с центральным проводником.коаксиального волновода и выполненную в виде металлического стержня С диэлектрическим покрытием, на котором установлены металлические кольца постоянной ширины на расстоянии3 друг от друга, гдеilä — длина поверхностной волны (1 3.

Наиболее близкой к гредлагаемой является антенна поверхностной волны, содержащая коаксиальный волновод, внешний проводник которого соединен 20 с коническим рупором, и стержневую замедляющую структуру, соединенную с центральным проводником коаксиального волновода (2 ).

Недостатком известных антенн яв- 25 ляется низкий коэффициент усиления.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления.

Указанная цель достигается тем, что в антенне поверхностной волны, содержащей коаксиальный волновод, внешний проводник которого соединен с коническим рупором, и стержневую замедляющую структуру, соединенную с центральным проводником коаксиального волновода,в коническом рупоре соосно со стержневой замедляющей структурой установлен биконический диэлектрический переход, выполненный в виде усеченных конусов, соединенных друг с другом большими основаниями, 40 причем диаметр-одного из меньших оснований равен внутреннему диаметру внешнего проводника коаксиального волновода, а диаметр другого равен внешнему диаметру стержневой замедля-45 ющей структуры, стержневая замедляющая структура выполнена в виде металлического стержня с диэлектрическим покрытием, на котором установлены металлические кольца переменной 5й ширины, расположенные на расстоянии

Дп друг от друга, причем ширина метгллических колец при удалении от конического рупора на расстояние 0,7 0 возрастает по линейному закону от тем убывает по тому >.:е закону и последнее металлическое кольцо расположено на расстоянии В„ /2 от хонца стержневой замедляющей структуры, где ilä - длина поверхностной волны, 6О

8 =1,/Зпз, L — длина стержневой заь вдляющей структуры>дщ, — шиоина перВНИИПИ Заказ 976/47,Филиал ППП "Патент", r. Уж вого металлического кольца д — шими кс рина металлического кольца, расположенного на расстоянии 0,70 от конического рупора.

На чертеже представлена антенна поверхностной волны.

Антенна содержит коаксиальный волновод 1, конический рупор 2, стержневую замедляющую структуру 3, биконический диэлектрический переход 4, металлический стержень 5, диэлектрическое покрытие б и металлические кольца 7 переменной ширины.

Антенна поверхностной волны работает следующим образом.

Поперечная электромагнитная волна, распространяющаяся в коаксиальном волноводе 1, трансформируется в коническом рупоре 2 с биконическим диэлектрическим переходом 4 в поверхностную волну Е, распространяющуюся в стержневой замедляющей структуре 3. Толщина диэлектрического покрытия б выбрана таким образом, чтобы коэффициент замедления йоверхностной волны был равен K — — 1,14 — 1,15, где K> = Д / „з - длина волны генератора.

Поверхностная, волна Ео синфазно возбуждает металлические кольца 7 переменной ширины. Также синфазно возбуждает металлические кольца 7 переменной ширины поверхностная волна, отраженная от конца стержневой замедляющей структуры 3.

Металлические кольца 7 переменной ширины преобразуют падающую и отраженную поверхностные волны в пространственные гармоники, формируя дискообразную диаграмму направленности, всенаправленную в плоскости, перпендикулярной к оси антенны, и направленную в плоскости, содержащей ось антенны.

Так как ширина металлических колец 7 возрастает при удалении от конического рупора 2 на расстояние

0,71 го линейному закону ото„„н= тем убйвает по тому же закону, обес- печивается распределение поля вдоль антенны, близкое к равномерному, благодаря чему повышается коэффициент направленного действия и, соответственно, коэффициент усиления антенны.

Технико-зкономическая эффектив-. ность предлагаемой антенны обусловлена. повышением коэффициента усиления антенны и понижением уровня боковых лепестков, что позволяет увеличить дальность приема и передачи радиосигналов без увеличения мощности передающих устройств и повышения чувствительности приемных устройств.

Тираж 591 Подписное город, ул.Проектная, 4