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 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1479984 д1» 4 Н 01 О 3/26

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4164427/24-09 (22) 19.12.86

: (46) 15. 05. 89. Бюл. Р 18 (7 ) А. Г. Антипин, В. В. Васильченко, Г.А. Полухин и А.Г. Шубов (53) 621, 396. 677 (088. 8) (56) Патент США Р 3718935, кл. 343-797, 1973. (54) МИКРОПОЛОСКГ>ВАЯ ГАЗИРОВАННАЯ АНТЕННАЯ PI .IIIFTKA КРУГОВОИ 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, высокочастотные переключатели 4, отверстия 5 и провода 6 управления р-i-и-диодами. Антенная решетка работает в отражательном режиме. Путем коммутации высокочастотных перекпю;атеней 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 изменяется фаза отраженной волны от каждой группы, и антенная решетка сканирует лучом н заданном секторе сканирования. Цель достигается за счет умсньшения числа диэлектрических подложек

1 с двух до одной, уменьшения вдвое числа высокочастотных переключателей

4 и выбора оптимального расстояния между проводами 6 упранления р-i-пдиодами каждого симметричного полосконого вибратора 3. 3 ип.

1479984

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

Цель изобретения — уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции °

fIa фиг, 1 представлена микрополос- 10 коная фазиронанная антенная решетка, сечение; на фиг. ? и 3 Арагменты микрополосконой фазированной антенны решетки с тремя и четырьмя симметричнымк полосковыми вкбратора- 15 мк в каждой группе, нкд сверху.

Микрополосковая фазированная решетка содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой расположен металлический экран 2, 20 а на другой — периодически повторяющийся группы из и где n — нечетное число, симметричных полосковых вибраторон 3, плечи каждого из которых выполнены в виде отрезков полоско- 25 вой линии, имеющих общую ось симметрии, при этом каждый симметричный полосковый вибратор 3 одной группы размещен на соответствующей прямой из семейства и пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположенных с угловым интервалом

1/? и, где и = 360 /и, высокочастотные переключатели 4, каждый из которых выполнен н виде р-1-п-диода, 35 расположенногг вдоль продольной оси скмметрии симметричного нкбратора 3, к устэновленного симметрично относительно его поперечной оси симяетрии, причем первый вывод каждого р-i-n- 40 диода подключен к первому плечу соответствующего симметричного полоско" ного нибратпра 3, а нторок вывод— к второму плечу симметричного полоскового вибратора, а в каждом плече 45 каждого симметричного полоскового вкбратора 3, н диэлектрической подложке 1 и в металлическом экране 2 на расстоянии половины длины симметричного полоскового нибратора 3 симметрично относительно его поперечной оси к перпендикулярно плоскости металлического экрана 2 выполнены отгерстия 5, в которых размещены провода б управления р-i-n-диодами, под- 55 ключенные к соответствующим плечам с.1мметричных полосковых вибраторон 3.

В каждой группе нсе симметричные полосковые вибраторы расположены с одной стороны относительно общей точки пересечения прямых в сЕкторе углов (n 1) б /?..

Центры соседних симметричных полосковых нкбраторов 3 разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения групп симметричных полосконых нибраторон 3. Толщина диэлектрической подложки 1 ранна

"g/4, где Я вЂ” длина волны в диэлектрике. Каждый симметричный полосковый вибратор выполнен длиной Я, /2 и шириной (0,05-0,?)sl>.

Иикрополосконая фазированная антенная решетка круговой поЛяриэации работает в отражательном режиме следующим образом.

Электромагнитная волна круговой поляризации падает на каждую группу симметричных полосконых вибраторов

3. при этом в каждой группе один высокочастотный переключатель 4 замкнут по высокой частЬте (при подаче напряжения прямого смещения на р-i-пдиод), а остальные высокочастотные переключатели 4 разомкнуты по высокой частоте (при подаче на р-i-пдиод напряжения обратного смещения).

Разомкнутые симметричные полосконые нибраторы 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 преобретает фазовый сдвиг, равный удвоенному углу поворота замкнутого симметричного полоскового. нибратора. 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 иэ. заданной ширины углового сектора сканиронания и составляет (0 5-1) Я, где Я вЂ” длина волны н свободном пространстве. При изменении угла сканирования микрополосковой фазированной антенной решетки круго1479984 вой 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 коммутации высокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов изменяется фаза отраженной волны от каждой группы и микрополосковая фазированная решетка кру- 15 говой поляризации сканирует лучом в заданном секторе сканирования.

Предлагаемая микрополосковая фаэированная решетка круговой поляризации характеризуется упрощенной кон- gg струкцией и имеет меньшие потери высокочастотной энергии по сравнению с известной антенной за счет уменьшения числа диэлектрических подложек 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. 30

Формула изобретения

Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации, содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен металлический экран, на другой — периодически повторяющиеся группы из п, где n — нечетное число, симметричных полосковых вибраторов, плечи 40 каждого иэ которых выполнены в виде отрезков полосковой линии, имеющих общую ось симметрии, при этом каждый симметричный полосковый вибратор одной группы размещен на соответствующей прямой из семейства и пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположенных с угло— 0 п вым интервалом 1/? А, где Л = 36 /п, высокочастотные переключатели, каждый из которых вь1полнен в виде р-i-n-ггиода, расположенного вдоль продольной оси симметрии симметричного полоскового вибратора, первый вывод которого подключен к первому плечу симметричного полоскового вибратора, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения потерь высокочастотной энергии и упрощения конструкции, второй вывод. каждого р-i-n-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 экране на расстоянии половины дпины симметричного полоскового вибратора симметрично относительно его поперечной оси и перпендикулярно плоскости металлического экрана, выполнены отверстия, в которых размещены провода управления р-i-пдиодами, подключенные к соответствующим плечам симметричных полосковых вибраторов, при этом в каждой группе все симметричные полосковые вибраторы расположены с одной стороны относительно общей точки пересечения о прямых в секторе углов (n-1) Aф /2, а центры соседних симметричных полосковых вибраторов-разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения группы симметричных полосковых вибраторов.

Составитель Р. Волков

Техред Л.Сердюкова

Редактор A. Огар

Корректор В.Бугренковл

Заказ 2548/49

Тираж 616

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пронэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101