Микрополосковая активная антенна

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - иовьшение КПД и уменьшение искажений спектра излучаемого сигнала. Антенна содержит металлич. экран (МЭ) 1, на сторонах к-рого расположены диэл. подложка (ДП) 2 и введенная ДП .3. На свободной поверхности ДП 2 расположена прямоугольная металлич. пластина (ПМП) 4, а на ДП 3 - введенная ПМП 5. Между Ю 1 и 3-и узкой стороной ПМП4 включен активный эл-т 6. В Ю 1 выполнена щель, при этом ПМП 4 ш--5 расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии щели, а 2-я узкая сторона ПМП 4 смещена относительно продольной оси щели. Стабильность генерируемой частоты зависит от добротности резонатора автогенератора , заключенного между ПМП 4 и Ю 1. Для повышения добротности .ДП 2 следует выбирать с высокой . диэл, проницаемостью ( 10)j малым tg потерь (tgcT. lO ) и малой толщиной (d 0,01 Л ). Размеры ПМП А следует выбирать, чтобы длина ее узкой стороны бьша существенно меньше длины широкой стороны. Длина ПМП 4 близка к /4 и зависит от характера реактивной составляющей сопротивления эл-та 6. ДП 3 выбирают с малой ( 2,8) )н большой TCMintHHoft- ( 7 0,01 Д ). 5 наилучшие х-кя соответствуют длине стороны, Ьараллельной продольной оси симметрии щели, близкой Л. Положение щели относительно сторон ПМП 5,- параллельных продольной оси симметрии щетт, с высокой.точностью определяет входное сопротивление. Настройка на оптим. мощность г-р;а обеспечивается перемещением 2-й узкой стороны ПМП 4 относительно продолвной оси щели (от -0,05 до +0,15 (}. 2 ил. (Л с оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСГ1УБЛИН (511 4 Н 01 Q 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУ А1 С Е 11 1 1й 1О@ 1ТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ КТЕНИй И ОтН1 11тИй (21) 4103024/24-09 (22) 12.08.86 (46) 07.06,88. Бюл. №21 (71) Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) Л. В. Бычкова, В. Э,.Иванов и Б. А. Панченко (53) 621.396.677(088.8) (56) Microwaves апй PF, -1985, ¹ 2, с. 87-88, 90-91. (54) ИИКРОПОЛОСКОВАЯ АКТИВНАЯ АНТЕННА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повьппение

КПД и уменьшение искажений спектра излучаемого сигнала. Антенна содержит металлич. экран (МЭ) 1, на сторонах к-рого расположены диэл. подложка (ДП) 2 и введенная ДП .3. На свободной поверхности ДП 2 расположена прямоугольная металлич. пластина (ПМП) 4, а на ДП 3 — введенная ПМП 5.

Между МЭ 1 и 1-й узкой стороной IIMI 4 включен активный эл-т 6. В МЭ 1 выполнена щель, при этом IIMI 4 и.-5 расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии щели, а 2-я узкая сторона ПМП 4 смещена относи..Я0„„1401530 А1 тельно продольной оси щели. Стабильность генерируемой частоты зависит от добротности резонатора автогенератора, заключенного между ПМП 4 и

МЭ 1. Для повьыения добротности

ДП 2 следует выбирать с высокой диэл. проницаемоствю (Е 10)> мальМ

tg потерь (tg сР- 10 ) и малой толщиной (й < 0,01 Л ). Размеры ПМП 4 следует выбирать, чтобы длина ее ysкой стороны была существенно меньше длины широкой стороны. Длина IIMI 4 близка к /4 и зависит от характера реактивной составляющей сопротивления эл-та 6. ДП 3 выбирают с малой с(6 2,8) )и большой толщиной (> 0,01 71 ). Для ПМП 5 наилучшие х-ки соответствуют длине стороны, Параллельной продольной оси симметрии щели, близкой Л. Положение щели относительно сторон IIMI 5, параллельных продольной оси симметрии щели, с высокой. точностью определяет входное сопротивление. Настройка на оптим. мощность r-ра обеспечивается перемещением 2-й узкой стороны ПМП 4 относительно продолвной оси щели (от -0,05 до +0,15 3 ). 2 ил.

1401530

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемно-передающей аппаратуре связи и радиолокации.

Цель изобретения — повышение КПД и уменьшение искажений спектра излучаемого сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема микрополосковой активной антенны, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Микрополосковая активная антенна содержит металлический экран 1, на сторонах которого расположены диэлек- 15 трическая подложка 2 и дополнительная диэлектрическая подложка 3. На свободной поверхности диэлектрической подложки 2 расположена прямоугольная металлическая пластина 4,,а íà 20 свободной поверхности дополнительной диэлектрической подложки 3 — дополнительная прямоугольная металлическая пластина 5. Между металлическим экраном 1 и первой узкой стороной 25 прямоугольной металлической пластины

4 включен активный элемент 6. В ме1 таллическом экране 1 выполнена щель

7, при этом обеи металлические пластины 4 и 5 расположены симметрично 30 относительно поперечной оси симметрии щели 7, а вторая узкая сторона прямоугольной металлической пластины смещена относительно продольной оси симметрии щели.

Микрополосковая активная антенна работает следующим образом.

На активный элемент б подается напряжение питания, при выполнении условий самовозбуждения возбуждается 4п объем резонатора автогенератора, заключенный между прямоугольной металлической пластиной 4 и металлическим экраном 1, который возбуждает щель 7, а она, в свою очередь, возбуждает 45 излучатель, которым является дополнительная прямоугольная, металлическая пластина 5, Микрополосковая активная антенна имеет два самостоятельных резонатора, каждый из которых удовлетворяет необходимым требованиям генерации и излучения.

Стабильность генерируемой частоты зависит от добротности резонатора автогенератора, поэтому для повышения добротности диэлектрическую подложку 2 следует выбирать с высокой диэлектрической проницаемостью (F 10), мллым тангенсом потерь -э (p l 10 1 и малой толщиной (d <

< О, 01 Л ) . P азмеры прямоугольной металлической пластины 4 следует выбирать таким образом, чтобы длина ее узкой стороны была существенно меньше длины широкой стороны. Такой выбор размеров металлической пластины

4 ведет к повышению добротности резонатора и снижает возможность генерации колебаний с ортогональной поляризацией. Длина прямоугольной металлической пластины 4 близка к Л /4 и зависит от характера реактивной составляющей сопротивления активного элемента 6.

К излучателю предъявляются следующие требования — большие эффективность излучения и полоса пропускания.

Для этого дополнительная диэлектрическая подложка 3 выбирается с малой диэлектрической проницаемостью ((2,8) и большей толщиной () 0,01 Л )..

Для дополнительной металлической пласTHHbl 5 наилучшие характеристики соответствуют длине сторон, параллельных продольной оси симметрии щели 7, близкой

Положение щели 7 относительно сторон дополнительной металлической пластины 5, параллельных продольной оси симметрии щели 7, с высокой точностью определяет выходное сопротивление. Настройка на оптимальную мощность генератора обеспечивается перемещением второй узкой стороны прямоугольной металлической пластины 4 относительно продольной оси симметрию щели 7 (от -0,05 до +0,15 Л ).

В микрополосковой активной антенне мощность генерации отличается от оптимальной не более, чем на 50-10Х

Обеспечение требуемого входного сопротивления излучателя повышает надежность работы активных элементов 6.

Расширение полосы и обеспечение совпадения частоты генерации и средней частоты полосы пропускания уменьшает искажение излучаемого сигнала.

Формула изобретения

Микрополосковая активная антенна, состоящая из диэлекTp13ческой подложки, на одной стороне которой расположена прямоугольная металлическая пластина, а на другой стороне — металлический экран, и як гпвного эле1401530 мента, включенного между прямоугопьной металлической пластиной и металСоставитель Ю. Волков

Редактор Г, Волкова Техред М. Дидык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2790/51 Тираж 632. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лическим экраном, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повьш ения КПД и уменьшения искажений спектра излучаемого сигнала, введены дополнительная диэлектрическая подпожка, расположенная на металлическом экране, и дополнительная прямоугольная металлическая пластина, расположенная на другой сторс не дополнительной диэлектрической подложки, а в металлическом экране выполнена щель, при этом обе металлические пластины

5 расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии щели, причем узкая сторона металлической пластины соединена с BKTHBHbIM элементом, а вторая узкая сторона смещена относительно оси симметрии щели.