Осесимметричная зеркальная антенна

 

ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА, содержащая параболическое зеркало,- гиперболическое зеркало, имеющее центральное отверстие, облучатель , переизлучатель, диаметр апертуры которого равен диаметру гиперболического зеркала, расположенный за гиперболическим зеркалом, и устройство возбуждения переизлучателя , отличающаяся тем, ;что, с. целью повышения коэффици;ента усиления для каждого луча при формировании многолучевой диаграммы направленности, переизлучатель выiполней в виде параболического рефлектора и гиперболического контррефлек ,тора, причем отношение диаметра к фокусному расстоянию параболического рефлектора равно отношению диаметра к фокусному расстоянию параболического зеркала, а диаметр параболического рефлектора равен диаметру гиперболического зеркала, устройiCTBo возбуждения переизлучателя выполнено в виде многоканальной диаграммоформирующей решетки с линиями задержки, причем центр апертуры многоканальной диаграммоформирующей решетки с линиями задержки совмещен с вершиной гиперболического зеркала,, а отношение ее диаметра к диаметру гиперболического зеркала равно отношению фокусных расстояний гиперболического и параболического зеркал. 2. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что многоканальная . диаграммоформирующая решетка с линиями задержки выполнена в виде двух проходных решеток, при, зтом первая проходная решетка имеет внешнюю и внутреннюю сферические поверхности, причем центр сферы, образующей внешнюю сферическую поверхность, совмещен с геометрическим центром облучателя , а центр сферы, образующей внутреннюю сферическую поверхность первой проходной решетки, совпадает с геометрическим центром внешней пои верхности второй проходной решетки, на фокальной поверхности первой проходной решетки расположена внешняя поверхность второй проходной решетки, гОО СП 4; внутренняя поверхность которой совмещена с фокальнойповерхностью пе;реизлучателя , при этом в первой проходной решетке каждый излучатель, расположенный на внешней сферичес00 кой поверхности, соединен линией задержки с соответствующими излучателем , расположенным на ее внутренней сферической поверхности, а во второй проходной решетке линиями задержки соединена каждая пара излучателей, расположенньпс симметрично относительно оси осесш д4етричной зеркальной антенны.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Н 01 19 18 Н 01 19/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ррр

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "

1 с

К ABTOPCH0lNV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3348901/24-09 (22) 21.10.81 (46) 30. 01. 85. Бюл. № 4 (72) В.В.Васильченко, Г.А.Полухин и А.Г.Шубов (53) 621. 396.677(088.8) (56) . Патент США ¹ 3852748, кл. Н 01 Ч 19/!8, 1974.

Заявка Японии № 55-41045, кл. Н 01 Ч 19/19, 1980 (прототип).

2. Антенна по п. 1, отличающ а я с я тем, что многоканальная диаграммоформирующая решетка с линиями задержки выполнена в виде двух проходных решеток, при, этом первая проходная решетка имеет внешнюю и внутреннюю сферические поверхности, причем центр сферы, образующей внешнюю сферическую поверхность, совме- д щен с геометрическйм центром облучаВ теля, а центр сферы, образующей внутреннюю сферическую поверхность первой проходной решетки, совпадает с геометрическим центром внешней поверхности второй проходной решетки, на фокальной поверхности первой проходной решетки расположена внешняя поверхность второй проходной решетки, " внутренняя поверхность которой сов-, Сфм мещена с фокальной.поверхностью пе реизлучателя, при этом в первой про- " Д ходной решетке каждый излучатель, фЬ расположенный на внешней сФеричес- 01 ) кой поверхности, соединен линией задержки с соответствующими излучателем, расположенным на ее внутренней сферической поверхности, а во второй проходной решетке линиями задержки 3 соединена каждая пара излучателей, расположенных симетрично относительно оси осесиююетричной зеркальной антенны. (54) (57) ОСЕСИИИЕТРИЧНАЯ ЗЕРКАЛЬНАЯ

АНТЕННА, содержащая параболиче ское зеркало, гиперболическое зеркало, имеющее центральное отверстие, облучатель, переизлучатель, диаметр апертуры которого равен диаметру гиперболического зеркала, расположенный за гиперболическим зеркалом, и устройство возбуждения переизлуча- теля, отличающаяся тем, :,что, с. целью повышения коэффици,ента усиления для каждого луча при формировании многолучевой диаграммы направленности, переизлучатель вы. полнен в виде параболического рефлектора и гиперболического контррефлектора, причем отношение диаметра к фокусному расстоянию параболическо- : го рефлектора равно отношению диаметра к фокусному расстоянию параболического зеркала, а диаметр параболического рефлектора равен диаметру гиперболического зеркала, устрой:ство возбуждения переиэлучателя вынолнено в виде многоканальной диаграммоформирующей решетки с линиями задержки, причем центр апертуры многоканальной диаграммоформирующей

ÄÄSUÄÄ 1137548 А решетки с линиями задержки совмещен с вершиной гиперболического зеркала,. а отношение ее диаметра к диаметру гиперболического зеркала равно отношению фокусных расстояний гиперболического и параболического зеркал.

11 375

1 4

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к крупноапертурным антенным системам.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления для каждого луча нри формировании многолучевой диаграммы направленности (ДН).

На фиг.l представлена структурная схема осесимметричной зеркальной антенны по п.l формулы изобретения; на фнг.2 — то же, по п.2 формулы изобретения.

Осесимметричная зеральная антенна. содержит параболическое зеркало 1, гиперболическое зеркало 2, имеющее центральное отверстие, облучатель 3, переизлучатель 4, устройство $ возбуждения переизлучателя 4, при этом переизлучатель 4 выполнен в виде параболического рефлектора 6 и гиперболического котррефлектора 7, а устройство 5 возбуждения переизлучателя 4 выполнено в виде многоканальной диаграммоформирующей решетки МДФР ) 8 с линиями задержки 9.

МДФР 8 может быть выполнена в виде первой проходной решетки 10 и второй проходной решетки 11 с излуча— телями 12. При этом центр сферы, образующей внешнюю сферическую но30 верхность первой проходной решетки 10 совмещен с геометрическим центром О облучателя 3, а центр сферы, образующей внутреннюю сферическую поверхность первой проходной решетки IO совпадает с геометрическим . З центром входной поверхности второй проходной решетки 11, на фокальной поверхности первой проходной решетки !О расположена внешняя поверхность второй проходной решетки Il, внутренняя поверхность которой соВ мещена с фокальной поверхностью переизлучателя 4.

В первой проходной решетке 10 каждый излучатель 12, расположенный на 4 внешней сферической поверхности, соединен линией задержки 9 с соответствующим излучателем 12, расположенным на ее внутренней поверхности.

Во второй проходной решетке Il линиями задержки 9 соединена каждая пара излучателей 13, расположенных симметрично относительно оси осесимметричной зеркальной антенны.

Осесимметричная зеркальная антен- 55 на работает следующим образом.

Облучатель 3, который может быть выполнен многоэлементным, излучает сферическую электромагнитную волну, падающую на гиперболическое зеркало 2. Часть энергии, отражаясь от гиперболического зеркала 2, попадает на параболическое зеркало 1, которое формирует в раскрыве, исключая площадь тени гиперболического зеркала 2, электромагнитное поле с плоским фронтом. Другая часть энергии, падающей на гиперболическое зеркало. 2, принимается МДФР 8, по линиям задержки 9 поступает на ее выход, и излучается в виде сферической волны на гиперболический контррефлектор 7, отражается им на параболический рефлектор 6, который формирует в раскрыве переизлучателя 4, исключая площадь тени гиперболического контррефлектора 7, распределение поля с плоским фронтом, угол наклона которого к оси осесимметричной зеркальной антенны совпадает с углом наклона плоского фазового фронта волны параболического зеркала 1, а фазы волн„ отраженных от параболического зеркала и параболического рефлектора 6 для каждого луча совпадают до целых длин волн.

В осеснмметричной антенне по п.2 формулы изобретения энергия, принимаемая излучателями 8 первой проходной решетки !О по линиям задержки 9 передается к излучателям

12, при этом на выходе формируется сходящийся фронт волны, энергия которой фокусируется на излучателях 13, на входе второй проходной решетки

ll. Далее по линиям задержки 9 энергия поступает в излучатели 13 на ее выходе и излучается на гипероолический контррефпектор 7 .

При выбранном расположении эле— ментов осесимметричной зеркальной антенны систематические ошибки амплитудно-фазового распределения поля в апертурах параболического зеркала 1 и параболического рефлектора 6 приводят к одинаковым флюктуациям угла и наклона фазового фронта в раскрыве осесимметричной зеркальной антенны, и результирующая ДН остается неизменной для отклоненных лучей в секторе обзора. Ограничение ширины сектора обзора определяется степенью компенсации теневого эффекта для сильно отклоненных лучей. Относительное изменение напряженности поля за счет затенения для луча по оси составляет при выбранных соотношениях размеров

3 1137548 4 элементов менее 0,01Х, т.е. обеспе- кого зеркала 2,что позволяет повысить чивается практически полная компен- коэффициент использования апертуры и,сация теневого эффекта гиперболичес- коэффициентусиления для каждого луча;

1137548

Составитель Н.Орлова

Редактор C.Òèìîõèíà Техред Л.Коцюбняк Корректор С.Черни

Заказ 10536/40 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4