Двухдиапазонная сканирующая двухзеркальная антенна

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 0821 А1 (sg 4 Н 01 Q 21/00

ВС ТОЩ1 А I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3806614/24-09 (22) 18.07.84 (46) 15.11.86. Бюл. № 42 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе. (72) Л.И. Пономарев и В.Б. Ларионов (53) 621 ° 396.67(088.8) (56) AP-S Jnt. Бушр. Amherst, 76, № 4, с. 323-325.

Ларионов В.Б. Элементы активных фазированных антенных решеток. М.:

Наука, 1983, с. 49-53. (54) ДВУХДИАПАЗОННАЯ,СКАНИРУНЙВЯ

ДВУХЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение коэф. усиления в первом и втором частотных диапазонах (ЧД). Главный осесимметричный рефлектор 1 образован раскрывами рупорно-волноводных излучателей 2 первого ЧД, соединенных с волноводными фазирующими секциями (ВФС) 3. ВФС 3 выполнены в виде двух переходов 7,, 7 с прямоугольного волновода на квадратный, между которыми установлены отрезок 8 квадратного волновода и короткозамыкатель 9 с переключающим диодом 10. Соосный софокусный вспомогательный рефлектор (ВР) 4 образован решеткой параллельных металлических пластин 5, имеющих ширину 3,, пернендикулярных плоскости поляризации электромагнитной волны второго

ЧД, расположенных с периодом 3,/8 (Л вЂ” рабочая длина волны первого ЧД) и образующих форму гиперболоида вращения. В первом ЧД для отклонения

ДН на некоторый угол возбуждают соотв. группу рупорно-волноводных облучателей 2. Выбор длины ВФС 3 из определенного соотношения обеспечивает поворот плоскости поляризации отраженной от BP 4 и ВФС 3 волны на

90 . При этом HP 4 для отраженной волны становится прозрачным. Во втором ЧД излучение формируется в результате отражения поля, излучаемого излучателями 6 второго ЧЦ от главного осесимметричного рефлектора 1.

Т.к. вектор перпендикулярен металлическим пластинам 5, BP 4 является радиопрозрачным. 1 ил.

1 12708

Изобретение относится к радиотех нике, а именно к антенным системам различных радиотехнических комплексов.

Цель изобретения — повьппение коэффициента усиления в первом и втором частотных диапазонах.

На чертеже представлена структурная схема двухдиапазонной сканирующей

" двухзеркальной антенны. 10

Двухдиапазонная канйрующая двухзеркальная антенна содержит главный осесимметричный рефлектор 1, образованный раскрывами рупорно-волноводных излучателей 2 первого частотного диапазона, соединенных с волноводными фазирующими секциями 3, соосный софокусный вспомогательный рефлектор 4, образованный решеткой параллельных металлических пластин 5, расположенный с периодом 41/8, где З,,г- рабочая длина волны первого частотного диапазона, излучатели 6 второго частотного диапазона. При этом волновоцная фазирующая секция 3 выполнена н виде двух переходов 71 и 7 с прямоугольного волновода на квадратный, между которыми соосно с ними установлен отрезок 8 квадратного волновода и короткозамыкатель 9 с переключающим диодом 10.

Двухпозиционная сканируюшая двухзеркальная антенна работает следующим образом.

В перном частотном диапазоне для каждого отдельного луча диаграммы направленности (ДН) один или несколько рупорно-волноводных излучателей

2 являются облучателем линейно поляризованного поля отражательной антенной решетки с поворотом плоскости поляризации (остальные рупорно-волноводные излучатели 2 короткозамкнуты с помощью короткозамыкателей 4).

Вектор Е электрического поля ру45 порно-волноводного излучателя 2 лежит в плоскости металлических пластин

5. Для того, чтобы отклонить диаграмму направленности на некоторый угол, достаточно возбудить соответствующую группу,рупорно-волноводных излучателей 2.

Выбор длины L волноводной фазирующей секции 3 согласно предложенному соотношению обеспечивает поворот

55 плоскости поляризации отраженной волны на 90, при этом соосный софокусный вспомогательный рефлектор

21 2

4 становится прозрачным, что существенно снижает коэффициент затенения излучающего раскрына и повьппает коэффициент усиления антенны в первом частотном диапазоне ° Возможность смещения зоны облучения без увеличения затеняющего эффекта расширяет сектор электрического сканирования.

Вместе с изменением формы главного осесимметричного рефлектора 1 согласно предложенному соотношению изменяется фазовое распределение в излучающем раскрыве в первом частотном диапазоне, что снижает коэффициент усиления в этом диапазоне.

Для коррекции фазового распределения в каждую волноводную фазирующую секцию 3 устанавливается отрезок 8 квадратного волновода определенной длины.

При этом линейно поляризованная волна от облучающей группы рупорно-волноводных излучателей 2 после отражения от соосного софокусного вспомогательного рефлектора 4 поступает на нход волноводной фазирующей секции 3 под углом 45 .к осям ее поперечного сечения, после прохождения перехода 7 с прямоугольного волгговода на квадратный волна имеег круговую поляризацию и, проходя отрезок 8 квадратного волновода длиной до плоскости короткозамыкателя 9 и обратно, не изменяя поляризации, получает требуемый для коррекции фазовый набег. Далее, распространяясь вдоль перехода 7 прямоугольного волновода на квадратный, преобразуется н линейно поляризованную волну с поляризацией, ортогональной первоначально падающей волне.

Во втором частотном диапазоне поле излучения формируется в результате отражения поля, излучаемого рупорно-волноводными излучателями 2 первого частотного диапазона, от по- верхности главного осесимметричного рефлектора 1, так как рупорно-волно- водные излучатели 2 первого частотного диапазона во втором частотном диапазоне являются запредельными, а соосный софокусный вспомогательный pehлектор 4 является радиопрозрачным, так как вектор E поля перпендикулярен параллельным металлическим пластинам .5. Поскольку поверхность главного осесимметричного рефлектора 1 представляет собой во втором частотном диапазоне гребенчатую структуру, влияние которой приводит к снижению1270821

3 коэффициента усиления, выбор формы главного осесимметричного рефлектора

1 в соответствии с предложенными соотношениями обеспечивает повышение коэффициента усиления.

Формула изобретения = .() - ((Р,с,с(/1) coS(g/2) где jolf) — полярный радиус параболоида вращения

Составитель Н. Орлова

Техред В.Кадар

Редактор А. Гулько оРРектоР Я. Рошко

Заказ 6249/54 Тираж 597

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-шолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Двухдиапазонная сканирующая двухзеркальная антенна, содержащая главt0 ный осесимметричный рефлектор, отражающая поверхность которого образована раскрывами рупорно-волноводньм излучателей первого частотного диапазона соединенных с волноводными фаУ

45 эирующими секциями, соосный софокусный вспомогательный рефлектор, отражающая поверхность которого имеет форму гиперболоида вращения, и излучатели второго частотного диапазона, 20 отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления в первом и втором частотных диапазонах, полярный радиус Р образующей главного осесимметричного рефлектора выбран из соотношения

4 Р— полярный угол, bf 0,221 (— (0,06 + 1,19с )

-1 19о )х(1-d/It) Р -.

Ч. =t/Л, 1 — период расположения рупорно-волноводных излучате- лей первого частотного диапазона," — длина волны второго час2 тотного диапазона

d, размер раскрыва рупорноволноводного излучателя первого частотного диапазона, а волноводная фазирующая секция выполнена в виде двух переходов с прямоугольного волновода на квадратный, между которыми соосно с ними установлен отрезок квадратного волновода с длиной L, выбранной из соотношения ." = ГСЧ; ; Р) С (Р/21, причем соосный софокусный вспомогательный рефлектор выполнен в виде решетки металлических пластин, перпендикулярных плоскости поляризации электромагнитной волны второго частотного диапазона с периодом Л /8 и шириной металлических пластин, равной, где — длина волны первого частотного диапазона,