Сверхширокополосная рупорная антенна



Сверхширокополосная рупорная антенна
Сверхширокополосная рупорная антенна

 


Владельцы патента RU 2427060:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" (RU)

Изобретение относится к сверхширокополосным рупорным антеннам, работающим в непрерывном диапазоне ультравысоких частот (УВЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ). Техническим результатом является увеличение коэффициента перекрытия рабочего диапазона частот антенны и уменьшение ее габаритов и массы. Технический результат достигается за счет того, что в конструкции сверхширокополосной рупорной антенны используют волноводно-коаксиальный переход в виде короткой линии с внешним проводником, имеющим внутреннюю поверхность, представляющую собой несимметричную прямоугольную ступенчатую структуру, ступеньки которой закрыты в нижней части полосками из радиопоглощающего материала, и с эксцентрично расположенным сужающимся прямоугольным внутренним проводником. В раскрыве рупора установлена диэлектрическая линза с поляризационной решеткой. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к антенной технике, в частности к сверхширокополосным рупорным антеннам, работающим в непрерывном диапазоне ультравысоких частот (УВЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ).

Рупорные антенны широко используются в качестве измерительных антенн, при этом предполагается их частая установка и демонтаж на стойках рабочих мест, в случае использования узкополосных рупорных антенн. В связи с этим целесообразно иметь сверхширокополосную малогабаритную легкую рупорную антенну, которая способна была бы работать с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона частот более 20. Это в значительной мере облегчит и ускорит процесс измерений и позволит его автоматизировать.

Известна широкополосная рупорная антенна П6-23А (Антенна измерительная П6-23А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - ЮК1.400.016ТО. - 1974 г. С.8-9). Антенна представляет собой рупор, выполненный как одно целое с диапазонным волноводно-коаксиальным переходом. Плоскость поляризации антенны проходит через ось рупора параллельно узким сторонам раскрыва. Вход антенны стандартный коаксиальный с волновым сопротивлением 50 Ом (7/3.04 мм). Коаксиальная линия переходит в линию с прямоугольным внешним проводником и эксцентрически расположенным внутренним стержнем. Далее фидер соединен с коньковым волноводом, который постепенно переходит в Н-образный волновод, а затем в рупор. В раскрыве рупора для коррекции фазовых искажений установлена диэлектрическая линза. Коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот 12. Габаритные размеры: длина 860 мм; раскрыв рупора 342×256,5 мм. Масса антенны 6,5 кг.

Кроме указанной антенны, известны и другие широкополосные рупорные антенны - П6-59, П6-49 (Рекламный листок ФГУП «СКБ РИАП» («Специальное конструкторское бюро радиоизмерительной аппаратуры»). - Антенна измерительная рупорная П6-59: Назначение. Основные характеристики. - Нижний Новгород) и HF906 (Broadband directional antenna, preferably for use in EMI measurements. - Antennas HF-VHF-UHF-SHF. - Cataloq 1999/2000. - ROHDE&SHWARZ. - P.127). В Таблице для сравнения приведены массогабаритные характеристики и коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот указанных рупорных антенн и предмета изобретения.

Данные широкополосные рупорные антенны имеют в первую очередь недостаточный коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот, который не удовлетворяет требованиям развивающейся современной СВЧ техники, а также большие габариты и массу антенн П6-49, П6-59 и особенно П6-23А.

Целью изобретения является разработка максимально сверхширокополосной рупорной антенны с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона частот более 20 при минимальных габаритах и массе.

Указанная цель достигается за счет того, что в конструкции сверхширокополосной рупорной антенны используется волноводно-коаксиальный переход в виде короткой линии с внешним проводником, имеющим внутреннюю поверхность, представляющую собой несимметричную прямоугольную ступенчатую структуру, ступеньки которой закрыты в нижней части полосками из радиопоглощающего материала, и с эксцентрично расположенным сужающимся прямоугольным внутренним проводником. В раскрыве рупора установлена диэлектрическая линза с поляризационной решеткой.

На чертеже изображена конструкция антенны, где 1 - гребенчатый Н-образный рупор, 2 - волноводно-коаксиальный переход с несимметричной прямоугольной ступенчатой структурой, 3 - полоски радиопоглощающего материала, 4 - сужающийся прямоугольный внутренний проводник, 5 - диэлектрическая линза, 6 - поляризационная решетка.

Сверхширокополосная рупорная антенна работает следующим образом. Металлический гребенчатый Н-образный рупор возбуждается коротким ступенчатым сверхширокополосным волноводно-коаксиальным переходом, который в свою очередь трансформирует коаксиальный тип волны стандартной 50 Ом коаксиальной линии антенны (розетка, тип IX, вариант 3 по ГОСТ 13317-89) в симметричный Н-образный волновод рупора без дополнительных переходов к несимметричным Н-образному и коньковому волноводам. Для уменьшения несинфазности излучающей поверхности рупора в раскрыве его установлена диэлектрическая линза с поляризационной решеткой. Линза позволяет осуществить коррекцию фазовых искажений и обеспечить нормальные диаграммы направленности рупора во всем рабочем диапазоне частот, а также уменьшить уровень кроссполяризационной составляющей излучаемого поля.

Предложенная конструкция антенны имеет хорошие радиотехнические характеристики, позволяет существенно уменьшить габариты и массу антенны и дает возможность получить коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот не менее 30.

Сверхширокополосная рупорная антенна, содержащая металлический гребенчатый Н-образный рупор, волноводно-коаксиальный переход, диэлектрическую линзу, отличающаяся тем, что волноводно-коаксиальный переход выполнен в виде короткой линии с внешним проводником, внутренняя поверхность которого представляет собой несимметричную прямоугольную ступенчатую структуру, ступеньки которой закрыты в нижней части полосками из радиопоглощающего материала, и с эксцентрично расположенным сужающимся прямоугольным внутренним проводником, а диэлектрическая линза выполнена с поляризационной решеткой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области излучающих и/или принимающих антенн, в случае необходимости, типа решеток и, в частности, касается устройств преобразования для возбуждения ортогональных мод (или «преобразователей»), которыми оборудованы такие антенны.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для расширения частотного диапазона и излучения пикосекундных сигналов рупорной антенной. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к широкополосным антеннам СВЧ-диапазона. .

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ- и КВЧ-диапазонов, в частности к конструкциям моноимпульсных антенн, и может быть использовано в радиолокационных системах с моноимпульсным методом пеленгации целей как самостоятельно, так и в качестве облучателей антенн апертурного типа в виде фазированных антенных решеток, зеркальных и линзовых антенн, обеспечивающих приемопередающий режим работы.

Изобретение относится к антенно-фидерной и микроволновой технике и может быть использовано в аппаратуре связи, радиометрии и устройствах СВЧ нагрева. .

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к широкополосным рупорно-микрополосковым антеннам СВЧ-диапазона, и может быть использовано в метрологии, в системах связи, в радиодефектоскопии, радиомониторинге.

Изобретение относится к антеннам СВЧ-диапазона. .

Изобретение относится к широкополосным антеннам СВЧ-диапазона. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве приемопередающей антенны в установках для измерения радиолокационной матрицы рассеяния разных объектов в выбранном поляризационном базисе.

Изобретение относится к устройству измерения степени заполнения емкости средой с волноводом для передачи электромагнитной волны. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в беспроводных точках доступа

Изобретение относится к антенной технике, в частности к рупорным излучателям, входящим в состав антенн космического аппарата, а также к способам их изготовления, и к способам соединения деталей, охватывающих одна другую, с помощью клея, когда одна деталь изготовлена из композиционного материала, а другая из металла

Изобретение относится к антенной технике, в частности к слабонаправленным волноводным антеннам диапазонов сверхвысоких (СВЧ) и крайне высоких (КВЧ) частот. Технический результат - улучшение диаграммы направленности. Слабонаправленная антенна содержит круглый металлический волновод, дополнена экраном в виде проводящего усеченного обратного конуса. На внешнюю поверхность экрана нанесено полимерное покрытие, параметры которого определяются условиями размещения антенны. Плоскость малого основания усеченного обратного конуса совпадает с плоскостью открытого конца волновода, большое же основание расположено сзади от открытого конца волновода. По оси проводящего усеченного обратного конуса выполнено отверстие для установки волновода. Диаметр этого отверстия равен внешнему диаметру волновода. Антенна проста в изготовлении, имеет ШДН0,3, близкую к 90°. Коническая форма антенны с плавно увеличивающимся назад от раскрыва поперечным размером позволяет удобно вписываться в аэродинамически выгодные или целесообразные с точки зрения компоновки, близкие к уголковым радиопрозрачные обтекатели ЛА или устанавливать антенну в открытом потоке. 1 ил.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - повышение КПД и разрешающей способности зеркально-рупорной антенны. Зеркально-рупорная антенна содержит планарное зеркало, выполненное в виде верхней, нижней и средней металлических пластин, установленных параллельно друг другу, и параболического цилиндра, который выполнен из металла и установлен между нижней и верхней пластинами и имеет с ними гальванический контакт, а его ось перпендикулярна плоскостям указанных пластин, средняя пластина имеет кромку, расположенную между параболическим цилиндром и его фокусом, причем зазор между кромкой и параболическим цилиндром имеет постоянную ширину; облучатель, установленный между нижней и средней пластинами и выполненный в виде, по крайней мере, одного возбудителя и стенки, выполненной из металла и установленной между нижней и средней пластинами перпендикулярно им, стенка установлена также перпендикулярно плоскости симметрии направляющей параболического цилиндра, верхняя и средняя пластины выполнены с прямолинейными кромками, перпендикулярными плоскости симметрии направляющей параболического цилиндра и расположенными на расстоянии от вершины направляющей параболического цилиндра, превышающем его фокусное расстояние; излучатель, выполненный в виде двух прямоугольных металлических пластин, кромки которых соединены с прямолинейными кромками верхней и средней пластин, причем плоскости прямоугольных пластин имеют линию пересечения, расположенную между верхней и средней пластинами. 9 з.п. ф-лы, 20 ил.

Группа изобретений относится к области антенной техники и может быть использована при изготовлении пирамидальных рупорных излучателей, применяемых в антеннах миллиметрового диапазона. Способ изготовления пирамидального рупорного излучателя заключается в формировании его из металлической прутковой заготовки. Сначала формируют внутреннюю часть раструба, воздействуя на торцевую поверхность заготовки пуансоном, рабочая часть которого имеет форму, по существу, четырехгранной пирамиды с размерами, соответствующими размерам внутренней части раструба. Затем электроэрозионной обработкой формируют внутреннюю часть волновода, образуя по центру заготовки сквозное прямоугольное отверстие. Затем механической обработкой формируют наружную часть раструба и наружную часть волновода. Пуансон, применяемый при осуществлении способа, выполнен с рабочей частью, имеющей форму четырехгранной пирамиды с верхним участком, имеющим две противолежащие грани, расположенные под большим углом к оси пирамиды, чем грани основного участка, составляющим от 0,22 до 0,28 от основного участка, имеющего размеры, соответствующие размерам внутренней части раструба. Группа изобретений позволяет упростить изготовление рупорного излучателя и повысить его технологичность, а также повысить точность соответствия рупорного излучателя требуемым параметрам, что, в свою очередь, повышает его радиотехнические характеристики. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению прецизионных рефлекторов из волокнистых композиционных материалов для антенн космических аппаратов. Технический результат - повышение точности изготовления рабочей поверхности рефлекторов, снижение массы рефлектора и сокращение цикла изготовления. Для этого прецизионный рефлектор состоит из рабочей обшивки, выполненной из полимерного композиционного материала, причем рабочая обшивка выложена однонаправленными лентами встык и снабжена многогранным элементом жесткости, который установлен на тыльную поверхность рабочей обшивки на клей и уголки. А способ изготовления прецизионного рефлектора включает изготовление рабочей обшивки на оправках, причем используют одну прецизионную оправку со значением коэффициента линейного термического расширения, близким к значению материала наполнителя рабочей обшивки, а рабочую обшивку выкладывают однонаправленными лентами встык и производят формование лицевой обшивки, затем устанавливают многогранный элемент жесткости на тыльную поверхность рабочей обшивки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх