Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации

 

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции. Антенная решетка содержит диэлектрическую подложку 1, металлический экран 2, симметричные полосковые вибраторы 3, высокочастотные переключатели 4, отверстия 5 и провода 6 управления P -I -N-диодами. Антенная решетка работает в отражательном режиме. Путем коммутации высокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 изменяется фаза отраженной волны от каждой группы и антенная решетка сканирует лучом в заданном секторе сканирования. Цель достигается за счет уменьшения числа диэлектрических подложек 1 с двух до одной, уменьшения вдвое числа высокочастотных переключателей 4 и выбора оптимального расстояния между проводами 6 управления P - I - N-диодами каждого симметричного полоскового вибратора 3. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 01 О 3/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4164427/24-09 (22) 19.12.86 (46) 15.05.89. Вюл, ¹ 18 (72) А.Г. Антипин, В.В. Васильченко, Г.А. Полухин и А.Г. Иубов (53) 621.396.677(088.8) (56) Патент СНА P- 3718935, кл. 343-797, 1973. (54) ИИКРОПОЛОСКОВАЯ ФАЗИРОВАННАЯ

АНТЕННАЯ РЕЛЕТКА КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения — уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции. Антенная решетка содержит диэлектрическую подложку 1, металлический экран 2, симметричные полосковые вибраторы 3, ÄÄSUÄÄ 1479983 А1 высокочастотные переключатели 4, отверстия 5 и провода 6 управления р-i-и-диодами. Антенная решетка работает в отражательном режиме. Путем коммутации высокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 изменяется фаза отраженной волны от каждой группы, и антенная решетка сканирует лучом в заданном секторе сканирования. Цель достигается за счет уменьшения числа диэлектрических подложек

1 с двух до одной, уменьшения вдвое числа высокочастотных переключателей

4 и выбора оптимального расстояния между проводами 6 управления р-i-идиодами каждого симметричного полоскового вибратора 3. 3 ил.

1479983

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании и улучшении микрополосконых фазированных BHTgHHbIx решеток круговой поляризации.

Цель изобретения — уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции.

На фиг, 1 представлена микрополо- 1р сконая фазированная антенная решетка, круговой поляризации, сечение; HB фиг. 2 и 3 — фрагмент микрополосковой фазированной антенной решетки с тремя и четырьмя симметричными по- 15 лосковыми вибраторами в каждой групе, вид сверху, Микрополосковая фазиронанная антенная решетка круговой поляризации содержит диэлектрическую подложку 20

1, на одной стороне которой расположен металлический экран 2, а на другой — периодически повторяющиеся группы из и, где и — четное число, симметричных полосковых нибраторов

3, плечи каждого из которых выполнены виде отрезков полосковой линии, :меющих общую ось симметрии, при этом каждый симметричный полосковый вибратор 3 одной группы размещен на ЗО соответствующей прямой из семейства и пересекающихся прямых, имеющих об цую точку пересечения и расположен.=:.ых с угловым интервалом 1/2 h, где

Ь = 360 /и, высокочастотные переф ключатели 4, каждый из которых выполнен в виде р-i-n-диода, расположенного вдоль продольной оси симметрии симметричного полоскового вибратора 3 и установленного симметрично отно- 4О сительно его поперечной оси симметрии, причем первый вывод .каждого pi--n-диода подключен к первому плечу соответствующего симметричного полоскового вибратора 3, а второй вывод — 4 к второму плечу симметричного полоскового вибратора, а в каждом плече каждого симметричного полоскового вибратора 3, в диэлектрической подложке 1 и в металлическом экране 2 на расстоянии половины длины симметричного полоскового вибратора 3 симметрично относительно его поперечной оси и перпендикулярно плоскости металлического экрана 2 выполнены отверстия 5, в которых размещены провода

6 управления р-i-и-диодами, подключенные к соответствующим плечам симI метричных полосковых вибраторов 3.

В каждой группе и-1.-й симметричный полосковый вибратор расположен с одной стороны относительно общей точки пересечения прямых в секторе углов о (n-2) 4 /2, а один симметричный по- . лос кон ый вибратор 3 р ас положен симметрично относительно общей точки пересечения прямых.

Центры соседних симметричных полосковых вибраторов 3 разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения групп симметричных полосковых вибраторов 3. Толщина диэлектрической подложки I ранна /4, где 8> — длина волнь1 в диэлектрике. Каждый симметричный полосковый вибратор выполнен длиной Л /2 и шириной (0 05-0,?) Я .

Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации работает в отражательном режиме следующим образом.

Электромагнитная волна круговой поляризации падает на каждую группу симметричных полосковых вибраторон

3, при этом в каждой группе один высокочастотный переключатель 4 замкнут но высокой частоте (при подаче напряжения прямого смещения на р-i-пдиод), а остальные высокочастотные переключатели 4 разомкнуты по высокой частоте (при подаче на р-i-n-диод напряжения обратного смещения). Разомкнутые симметричные полосковые вибраторы возбуждаются неэффективно.

Замкнутый симметричный полосковый вибратор возбуждается эффективно и, отражает линейную составляющую волны круговой поляризации. Другая ортогональная составляющая волны круговой поляризации отражается от металлического экрана 2. В результате в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 суммарная отраженная волна приобретает фазовый сдвиг, равный удвоенному углу поворота замкнутого симметричного полоскового вибратора. Дискретные углы поворота замкнутых симметричных полосковых вибраторов 3 в периодически повторяющихся группах различны и выбираются из условия получения синфазного сложения всех отраженных волн в заданном направлении фазирования.

Период повторения групп симметричных полосковых вибраторов 3 определяется из условия однолучевого режима работы исходя из заданной ширины угло1479983 ного сектора сканирования и составляет (0,5-1) л (g — длина волны н свободном пространстве). При изменении угла сканирования микрополосковой фазированной антенной реш"тки круговой поляризации коммутируются высокочастотные переключатели 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3, замыкаются по высокой частоте высокочастотные переключатели

4 симметричных полосковых вибраторов 3 с дискретным углом поворота, требуемым для нового угла сканирования. Таким образом, путем комму" 15 тации высокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 изменяется фаза отраженной волны от каждой группы и микрополосковая фазирован- 2() ная решетка круговой поляризации сканирует лучом в заднном секторе сканирования.

Предлагаемая микрополосковая фазированная решетка круговой поляриза- 25 ции характеризуется упрощенной конструкцией и имеет меньшие потери высокочастотной энергии по сравнению с известной антенной за счет уменьшения числа диэлектрических подложек 30 с двух до одной, уменьшения вдвое числа высокочастотных переключателей и выбора оптимального расстояния между проводами 6 управления р-i-и-диодами каждого симметричного полоскового вибратора.

Формула изобретения

Микрополосковая фазированная антен-4О ная решетка круговой поляризации, содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен металлический экран, а на другой— периодически повторяющиеся группы, 45 из и, где n — - четное число, симметричных полосковых вибраторов, плечи каждого из которых выполнены в виде отрезков полосковой линии, имеющих общую ось симметрии, ири этом каждый симметричный пол 1сковый вибратор одной группы размещен на соответствующей прямой из семейства и пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположенных с углао о о вым интервалом 1/2 Лф, где h = 361 /и, а один симметричный полосковый вибратор расположен симметрично относительно общей точки пересечения прямых, высокочастотные переключатели, каждый из которых выполнен н виде р-i-n-диода, расположенного вдоль продольной оси симметрии симметричного полоскового вибратора, первый вывод которого подключен к первому плечу симметричного полосконаго вибратора, отличающаяся .тем, что, с целью уменьшения потерь высокочастотной энергии и упрощения конструкции, второй вывод каждого р-i-п-диода, установленного симметрично относительно поперечной оси симметрии соответствующего симметричного полоскового вибратора, подключен к второму плечу симметричного полоскового вибратора, а в каждом плече каждого симметричного полоскового вибратора, в диэлектрической подложке и в металлическом эране на расстоянии половины длины симметричнога полоскового вибратора симметрично относительно его поперечной оси и перпендикулярно плоскости металлического экрана, выполнены отверстия, н которых размещены провода управления р-i-n-диодами, подключенные к соответствующим плечам симметричных полосковых вибраторов, при этом в каждой группе и-1-й симметричный полосковый вибратор распдложен с адней стороны относительно общей точки пересечения прямых в секторе углов (и-2)Ь /2, а центры соседних симметричных полосковых вибраторов разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения групп симметричных полосковых вибраторов.

1479983

Составитель Ю. Волков

Техред Л.Сердюкова

Редактор А. Огар

Корректор В. Бугренкова

Заказ 2548/49 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101