Фазированная антенная решетка с центральным возбуждением

 

Использование: в технике СВЧ, в частности в антенно -фидерных устройствах, а также при проектировании антенных решеток различных назначений. Сущность изобретения: фазированная антенная решетка с центральным возбуждением содержит линейные излучатели, выходы которых соединены с входами управляемых фазовращателей, многоканальный волноводный распределитель мощности, выходы которых соединены с направляющими ответвителями, выполненными в виде отверстий связи и соединенные с выходами управляемых фазовращателей, и волноводный суммарно-разностный мост, который совместно с многоканальным волноводным распределителем мощности выполнены в виде цельнометаллической конструкции, что стоковые плечи волноводного суммарно-разностного моста являются магистральными волноводами многоканального волноводного распределителя мощности, центральный направленный ответвитель которого подключен к регулируемому участку отрезка волновода суммарного плеча волноводного суммарно-разностного моста. 2 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к антенно-фидерным устройствам, и может быть использовано при проектировании антенных решеток различных назначений.

Известна волноводная антенная решетка (Акц. заявка N 120806, Великобритания, кл. Н 01 Q 21/38, Н. кл. 4А, 1972), состоящая из двух совмещенных антенных решеток на щелевых волноводных излучателях, каждая из которых соединена со своим распределителем мощности, и формирующая суммарную диаграмму направленности (ДН) от одной решетки и разностную от другой.

Недостатком такой антенной системы является наличие двух апертур и двух распределителей мощности для формирования суммарной и разностной диаграммы, а это необоснованно увеличивает объем аппаратуры антенной решетки.

Наиболее близким техническим решением, выбранным авторами в качестве прототипа, является антенная решетка (Авторское свидетельство N 1241323, СССР, 1986 г. кл. Н 01 Q 3/26), состоящая из излучающих элементов 1, соединенных с управляемыми фазовращателями 3, двух распределительных волноводов 2 с подключенными к нему направленными ответвителями 4 и согласованными нагрузками 5. Распределительные (магистральные) волноводы 2 через изогнутые отрезки волноводов 9 соединены с суммарно-разностным мостом 6, с плечами 7 и 8.

К недостаткам такой антенной решетки можно отнести наличие изогнутых отрезков волноводов 9, соединяющих волноводные распределители мощности 2 с суммарно-разностным мостом 6 и вносящие дополнительные потери, что приводит к увеличению потерь энергии СВЧ и усложняет конструкцию фазированной антенной решетки.

Таким образом, целью изобретения является уменьшение потерь энергии СВЧ и упрощение конструкции антенной решетки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем линейные участки, соединенные с управляемыми фазовращателями, волноводный распределитель мощности с подключенными к нему направленными ответвителями и волноводный суммарно-разностный мост, согласно изобретению суммарно-разностный мост выполнен в виде цельнометаллической конструкции с распределителем мощности таким образом, что боковые плечи суммарно-разностного моста являются магистральными волноводами распределителя мощности, а центральный направленный ответвитель подключен к регулярному участку волновода суммарного моста.

На фиг.1 приведена схема построения ФАР с центральным возбуждением; на фиг. 2 изображение цельнометаллической конструкции суммарно-разностного моста распределителя мощности.

Предлагаемая фазированная антенная решетка с центральным возбуждением содержит линейные излучатели на Ш-образных волноводах 1, волноводный распределитель мощности 2, выполненный в виде цельнометаллической конструкции с волноводами, суммарно-разностным мостом таким образом, что боковые плечи моста являются магистральными волноводами распределителя мощности 2. Распределитель мощности через фазовращатели 3 соединен с линейными излучателями посредством направленных ответвителей 4 с согласованными нагрузками 5. Суммарно-разностный мост 6 имеет суммарное плечо 7 и разностное плечо 8. К регулярному участку волновода суммарного плеча через отверстия связи 10 подключен центральный направленный ответвитель 13 с коаксиальным выходом 14.

Устройство работает следующим образом (рассмотрим работу антенной решетки в режиме приема).

Принимаемый сигнал СВЧ через линейные излучатели 1, фазовращатели 3 и направленные ответвители поступает в распределитель мощности 2, который формирует на выходе суммарного плеча встроенного в него моста суммарную диаграмму направленности, а на выходе разностного моста формируется разностная ДН, которую можно использовать как для пеленгации цели (методом моноимпульса), так и для компенсации помех по боковым лепесткам суммарной диаграммы. Применение предлагаемой цельнометаллической конструкции суммарно-разностного моста и распределителя мощности позволило упростить конструкцию антенной решетки, а также уменьшить потери энергии СВЧ в волноводном тракте антенны за счет исключения соединительных отрезков волноводов 9. При включении суммарно-разностного моста в центральную часть распределителя мощности для того, чтобы сохранить эквидистантную расстановку линейных излучателей в раскрыве решетки, центральный направленный ответвитель через отверстия связи 10 подключен к регулярному участку волновода суммарного плеча 7 суммарно-разностного моста 6.

Формула изобретения

Фазированная антенная решетка с центральным возбуждением, содержащая линейные излучатели, выходы которых соединены с входами управляемых фазовращателей, многоканальный волноводный распределитель мощности, выходы которого соединены с направленными ответвителями, выполненными в виде отверстий связи и соединенными с выходами управляемых фазовращателей, и волноводный суммарно-разностный мост, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь и упрощения конструкции, волноводный суммарно-разностный мост и многоканальный волноводный распределитель мощности выполнены в виде цельнометаллической конструкции так, что боковые плечи волноводного суммарно-разностного моста являются магистральными волноводами многоканального волноводного распределителя мощности, центральный направленный ответвитель которого подключен к регулярному участку отрезка волновода суммарного плеча волноводного суммарно-разностного моста.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2