Планарный диэлектрический излучатель



Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель
Планарный диэлектрический излучатель

 


Владельцы патента RU 2578660:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" (RU)

Изобретение относится к антенной технике КВЧ диапазона. Заявленный планарный диэлектрический излучатель состоит из возбуждающего одномодового прямоугольного диэлектрического волновода, диэлектрического плоского клина и диэлектрической пластины с двумя щелями, торец которой является апертурой излучателя, клин соединен со стороны вершины с возбуждающим его одномодовым прямоугольным диэлектрическим волноводом с поляризацией электрического поля вдоль широкой стороны поперечного сечения, с другой стороны к клину присоединена пластина с двумя щелями, формат (отношение сторон) поперечного сечения Ф которой выбирается из условия Фкр15≤Ф≤Фкр17, где Фкр15 и Фкр17 - критические значения формата поперечного сечения прямоугольного диэлектрического волновода для волн HΕ15 и HЕ17 соответственно, угол при вершине клина должен быть не более пятнадцати градусов, толщины клина и пластины равны узкой стороне сечения возбуждающего волновода, щели в пластине расположены симметрично и параллельно ее оси и могут иметь произвольную форму. Техническим результатом является возможность получения излучения с амплитудным распределением, описываемым по одной из поперечных пространственных координат функцией Гаусса-Эрмита нулевого порядка. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к антенной технике КВЧ диапазона, может быть использовано в зондирующих устройствах диагностического оборудования, в возбудителях квазиоптических линий передач миллиметрового диапазона длин волн и предназначено для формирования локализованного излучения в виде волнового пучка Гаусса-Эрмита нулевого порядка, сохраняющего пучковые свойства на расстояниях до десятков длин волн.

Известны диэлектрические излучатели в виде торца регулярного одномодового диэлектрического волновода (ДВ) или ДВ, плавно сужающегося или расширяющегося на конце [1].

Недостатком таких излучателей является формирование быстро расходящегося волнового пучка, сохраняющего пучковые свойства излучения на расстояниях не более 5 длин волн от торца излучателя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является планарный излучатель, выбранный за прототип, состоящий из возбуждающего одномодового диэлектрического волновода и присоединенного к нему своей вершиной плоского клина, переходящего в пластину, торец которой является апертурой излучателя [2].

Излучатель, выбранный за прототип, обеспечивает распределение поля излучения по одной из поперечных координат, близкое к пучкам Гаусса-Эрмита, на расстояниях до десятков длин волн от апертуры излучателя.

Однако для ряда применений, в частности, задач многоканальной диагностики для повышения точности измерений и возможности аналитического описания поля излучения необходимо формирование амплитудного распределения, в максимальной степени аппроксимируемого пучком Гаусса-Эрмита нулевого порядка.

Недостатками излучателя, выбранного за прототип, являются ограниченные возможности формирования волнового пучка Гаусса-Эрмита нулевого порядка в связи с малой величиной амплитуд волн высших типов, возбуждаемых на входе пластины. Возможности управления амплитудами высших типов волн в прототипе излучателя ограничены только выбором угла при вершине клина и его длиной.

Техническим результатом предложенного изобретения является возможность получения излучения с амплитудным распределением, описываемым по одной из поперечных пространственных координат функцией Гаусса-Эрмита нулевого порядка.

Технический результат достигается тем, что в планарном диэлектрическом излучателе, состоящем из возбуждающего одномодового прямоугольного диэлектрического волновода с поляризацией электрического поля вдоль широкой стороны поперечного сечения и диэлектрического плоского клина, выполненного из того же материала, с углом при вершине, не превышающем пятнадцати градусов, переходящего в диэлектрическую пластину шириной b, торец которой является апертурой излучателя, а толщина пластины а равна толщине клина и узкой стороне поперечного сечения возбуждающего волновода, пластина имеет формат поперечного сечения Ф=b/a, который выбирается из условия Фкр15≤Φ≤Φкр17, где Фкр15 и Фкр17 - критические значения формата поперечного сечения прямоугольного диэлектрического волновода для волн ΗΕ15 и НЕ17 соответственно, в месте перехода клина в пластину выполнены две щели, расположенные симметрично и параллельно оси пластины, размеры которых выбираются из условия преобразования волны НЕ11 в волны ΗΕ13 и НЕ15 с соотношением амплитуд 1:0,3:0,1, а длина пластины выбирается из условия фазового синхронизма волн НЕ11, НЕ13 и ΗΕ15 на ее торце.

Планарный диэлектрический излучатель может характеризоваться тем, что щели имеют форму шестиугольника, вытянутого вдоль оси, проходящей через диаметрально противоположные вершины, с углом при этих вершинах не более пятнадцати градусов, а расстояния d от оси каждой щели до оси пластины и L от концов щелей до апертуры излучателя выбраны из условий 0,6λ/≤d≤0,8λ/ и 19,7λ/≤L≤22,2λ/, где λ - длина волны излучения, ε - диэлектрическая проницаемость излучателя, которая должна быть в пределах от 2,1 до 2,3, размеры щелей - ширина δ и площадь S удовлетворяют соотношениям 0,18λ/≤δ≤0,27λ/ и 0,3(λ/)2≤S≤0,5(λ/)2.

На фиг. 1 представлен предложенный планарный диэлектрический излучатель.

На фиг. 2 представлен планарный диэлектрический излучатель со щелями, имеющими форму вытянутого шестиугольника.

На фиг. 3 представлены зависимости амплитуд возбуждаемых волн от длины щелей.

На фиг. 4 представлены результаты теоретического расчета и измерения амплитудного распределения излучения на расстоянии от апертуры излучателя, равном 6λ.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан планарный диэлектрический излучатель, состоящий из возбуждающего одномодового диэлектрического волновода 1 прямоугольного сечения (а×b1), соединенного в сечении I с клином 2 с углом при вершине α≤15°. Клин 2 в сечении II переходит в пластину 3 с двумя щелями 4, торец которой является апертурой излучателя. Электрическое поле Ε основной волны волновода 1 поляризовано вдоль широкой стороны b1 поперечного сечения волновода 1 и сохраняется в клине 2 и в пластине 3 вдоль их широких сторон b(z) и b соответственно. Широкая сторона b(z) поперечного сечения клина 2 увеличивается по линейному закону. Толщины клина 2 и пластины 3 одинаковы и равны узкой стороне а поперечного сечения волновода 1.

Формат поперечного сечения пластины 3 Ф=b/а, равный формату поперечного сечения клина 2 в сечении II, выбирается из условия

Фкр15≤Φ≤Фкр17,

где Φкр15 и Φкр17 - критические значения формата поперечного сечения прямоугольного диэлектрического волновода для волн НЕ15 и НЕ17 соответственно.

Волновод 1, клин 2 и пластина 3 выполнены из одного материала с диэлектрической проницаемостью ε в пределах от 2,1 до 2,3.

Щели 4 выполнены в месте перехода клина 2 в пластину 3 и расположены симметрично и параллельно оси пластины 3. В общем случае щели 4 могут иметь произвольную форму, в частности - прямоугольную, шестиугольную, форму зерна чечевицы и т.д.

На фиг. 2 изображен планарный диэлектрический излучатель со щелями, имеющими форму шестиугольника, вытянутого вдоль оси, проходящей через диаметрально противоположные вершины. Угол при этих вершинах выбран не более 15°. Расстояния d от оси каждой щели до оси пластины и L от концов щелей до апертуры излучателя, а также размеры щелей - ширина δ и площадь S выбираются из условий

0,6λ/≤d≤0,8λ/;

19,7λ/≤L≤22,2λ/;

0,18λ/≤δ≤0,27λ/;

0,3(λ/)2≤S≤0,5(λ/)2,

где λ - длина волны излучения.

На фиг. 3 приведены зависимости модулей комплексных амплитуд волн от продольной координаты z/λ щели, имеющей форму прямоугольника: 5 - для волны НЕ11, 6 - для волны НЕ13, 7 - для волны ΗΕ15, 8 - суммарная мощность указанных волн.

Планарный диэлектрический излучатель работает следующим образом.

В одномодовом прямоугольном диэлектрическом волноводе 1 (фиг. 1) возбуждается основная волна НЕ11 с поляризацией электрического поля Ε вдоль широкой стороны поперечного сечения. Клин 2 выполняет роль плавного перехода от одномодового волновода 1 с малым форматом поперечного сечения к пластине 3 большего формата, обеспечивающего возможность возбуждения в последней волн высших типов.

Для минимизации потерь энергии, связанных с отражением и излучением на нерегулярностях волноведущей структуры излучателя (сечения I и II), угол при вершине клина не должен превышать 15° [2].

В пластине 3, представляющей собой отрезок многомодового прямоугольного ДВ, из-за наличия в структуре излучателя нерегулярностей наряду с основной волной НЕ11 возбуждаются поверхностные волны высших типов HE1,2m+1, где m=1, 2, 3, …, количество которых определяется величиной формата Ф=b/а поперечного сечения пластины.

Расчеты показывают, что для формирования волнового пучка с амплитудным распределением излучения по координате у в виде функции Гаусса-Эрмита нулевого порядка в пластине 3 достаточно возбудить три поверхностные волны НЕ11, НЕ13 и HE15 с соотношением амплитуд 1:0,3:0,1. Вкладом волн более высоких типов НЕ17, НЕ19 и т.д. можно пренебречь.

Таким образом, формат Φ поперечного сечения пластины 3 следует выбирать из условия

Фкр15≤Φ≤Фкр17,

где Φкр15 - критическое значение формата поперечного сечения прямоугольного диэлектрического волновода (ПДВ) для волны НЕ15, Φкр17 - критическое значение формата поперечного сечения ПДВ для волны НЕ17.

Указанные значения формата могут быть выбраны из дисперсионных зависимостей волн ΗΕ15 и НЕ17 ПДВ [3].

Поскольку имеющиеся в структуре излучателя нерегулярности являются слабыми, то амплитуды волн высших типов НЕ13 и ΗΕ15, возбуждаемых в месте перехода клина 2 в пластину 3 (сечение II), оказываются недостаточными для формирования требуемого распределения излучения. Для получения необходимого соотношения амплитуд волн НЕ11, НЕ13 и НЕ15 в пластину 3 вводятся неоднородности в виде двух щелей 4, которые могут иметь произвольную форму. Щели 4 располагаются симметрично и параллельно оси пластины 3.

Рассматривая щели 4 как локальные неоднородности в виде возмущения диэлектрических свойств ПДВ, в соответствии с теорией связанных волн [4] из численного решения уравнений связанных мод определяется связь между волнами НЕ11, НЕ13 и HE15 в зависимости от параметров щелей и расположения щелей в пластине 3.

В качестве примера для случая, когда щели имеют прямоугольную форму, на фиг. 3 приведены зависимости модулей комплексных амплитуд волн от продольной координаты щели для волн НЕ11 (5), НЕ13 (6) и ΗΕ15 (7), а также суммарная мощность указанных волн (8).

Расчет проведен для ПДВ сечением 4λ×0,3125λ. Из фиг. 3 видно, что при длине щели, равной 1,328λ, амплитуды возбужденных в пластине волн НЕ11, НЕ13 и ΗΕ15 обеспечивают необходимые соотношения между ними для получения амплитудного распределения поля по координате у, близкого к распределению Гаусса-Эрмита нулевого порядка.

Распределение поля по второй из поперечных координат (координате х) будет близко к распределению поля волны НЕ11 в связи с выбором толщины клина 2 и пластины 3, равной толщине одномодового возбуждающего волновода 1.

Для формирования требуемого распределения излучения в пучке, кроме обеспечения заданного соотношения амплитуд, необходимо также обеспечить синфазность указанных волн, что достигается выбором расстояния L от концов щелей до апертуры излучателя.

Расстояние L может быть определено из системы уравнений

где U11, U13 и U15 - коэффициенты замедления волн НЕ11, НЕ13 и ΗΕ15 соответственно, в пластине 3; φ11 φ13 и φ15 - фазы волн на границе участка с неоднородностями; k=0, 1, 2, …; n=0, 1, 2, … В качестве р000000асстояния L целесообразно выбирать наименьшее решение указанной системы.

Таким образом, при введении щелей в предложенном планарном диэлектрическом излучателе при выборе формата пластины, параметров щелей и их расположения в пластине из вышеперечисленных условий амплитудное распределение излучаемого волнового пучка может быть аналитически описано функцией Гаусса-Эрмита нулевого порядка по координате y поперечного сечения, а амплитудное распределение по координате x - распределением основной волны НЕ11 прямоугольного ДВ.

Выбор формы щелей определяется технологическими возможностями изготовления и требованиями к излучателю в конкретной прикладной задаче - требованиями к уровню отражения, точности аппроксимации излучаемого волнового пучка функцией Гаусса-Эрмита нулевого порядка.

Для минимизации уровня отражений и обеспечения минимально возможного среднеквадратичного отклонения амплитудного распределения излучаемого пучка от распределения Гаусса-Эрмита нулевого порядка предложен планарный диэлектрический излучатель со щелями в форме шестиугольника, вытянутого вдоль оси, проходящей через диаметрально противоположные вершины, приведенный на фиг. 2. Экспериментально установлено, что для минимизации отражения от щелей этот угол должен быть не более 15°.

Задача определения размеров щелей, их расположения в пластине излучателя является многофакторной. В силу приближенности теоретических моделей, заложенных в решения уравнений связанных мод для определения размеров и местоположения щелей, неучета на неоднородностях (щелях) вытекающих волн, квазипериодического характера зависимостей модулей комплексных амплитуд возбужденных волн (фиг. 3), фазовых соотношений между модами строгое точное решение затруднено.

Для планарного диэлектрического излучателя со щелями в форме шестиугольника (фиг. 2) определены основные соотношения для выбора расстояния d от оси каждой щели 4 до оси пластины 3, размеров щелей (ширины δ и площади S) и расстояния L от концов щелей до апертуры излучателя.

При выборе указанных параметров щелей обеспечено среднеквадратичное отклонение излучаемого пучка от распределения Гаусса-Эрмита нулевого порядка не хуже 5·10-3.

Был изготовлен и экспериментально проверен образец планарного диэлектрического излучателя со щелями, имеющими форму вытянутого шестиугольника (фиг. 2), с углом при вершине клина α=10°, форматом поперечного сечения пластины Φ=13,1, углом β=15°, расстоянием от оси щели до оси пластины d=1,52 мм, расстоянием от концов щелей до апертуры излучателя L=45,2 мм, шириной щели δ=0,45 мм, площадью щели S=1,7 мм2. Образец излучателя изготовлен из фторопласта (ε=2,1), длина волны λ=3,2 мм, сечение возбуждающего волновода а=1,0 мм, b1=2,2 мм.

Полученное экспериментально амплитудное распределение излучения вдоль поперечной координаты у на расстоянии от апертуры излучателя, равном 6λ, практически совпадает с распределением Гаусса-Эрмита нулевого порядка (фиг. 4).

Литература

1. Орехов Ю.И. Открытые волноводные и резонансные КВЧ устройства бесконтактной диагностики быстропротекающих процессов в многокомпонентных средах: дисс.… докт. техн. наук. М., 2007. 314 с.

2. Планарный излучатель: пат. 2447552 РФ. №2010142590/07; заявл. 18.10.10; опубл. 10.04.12, бюл. №10. 2 с.

3. Гайнулина Е.Ю., Штыков В.В. Многомодовый режим диэлектрических планарных волноводно-пучковых преобразователей // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55. №8/3. С. 5-10.

4. Миллер С. Теория связанных волн и ее применение к волноводам // Волноводные линии передач с малыми потерями / Пер. под ред. Б.В. Штейншлейгера. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. С. 139.

1. Планарный диэлектрический излучатель, состоящий из возбуждающего одномодового прямоугольного диэлектрического волновода с поляризацией электрического поля вдоль широкой стороны поперечного сечения и диэлектрического плоского клина, выполненного из того же материала, с углом при вершине, не превышающим пятнадцати градусов, переходящего в диэлектрическую пластину шириной b, торец которой является апертурой излучателя, а толщина пластины a равна толщине клина и узкой стороне поперечного сечения возбуждающего волновода, отличающийся тем, что пластина имеет формат поперечного сечения Ф=b/a, который выбирается из условия Фкр15≤Ф≤Фкр17, где Фкр15 и Фкр17 - критические значения формата поперечного сечения прямоугольного диэлектрического волновода для волн НЕ15 и НЕ17 соответственно, в месте перехода клина в пластину выполнены две щели, расположенные симметрично и параллельно оси пластины, размеры которых выбираются из условия преобразования волны НЕ11 в волны НЕ13 и НЕ15 с соотношением амплитуд 1:0,3:0,1, а длина пластины выбирается из условия фазового синхронизма волн НЕ11, НЕ13 и HE15 на ее торце.

2. Планарный диэлектрический излучатель по п. 1, отличающийся тем, что щели имеют форму шестиугольника, вытянутого вдоль оси, проходящей через диаметрально противоположные вершины, с углом при этих вершинах не более пятнадцати градусов, а расстояния d от оси каждой щели до оси пластины и L от концов щелей до апертуры излучателя выбраны из условий 0,6 λ / ε d 0,8 λ / ε и 19,7 λ / ε L 22,2 λ / ε , где λ - длина волны излучения, ε - диэлектрическая проницаемость излучателя, которая должна быть в пределах от 2,1 до 2,3, размеры щелей - ширина δ и площадь S удовлетворяют соотношениям 0,18 λ / ε δ 0,27 λ / ε и 0,3 ( λ / ε ) 2 S 0,5 ( λ / ε ) 2 .



 

Похожие патенты:

Многолучевая самофокусирующаяся антенная решетка содержит N секций по L приемопередающих элементов и по L приемопередающих модулей, приемопередающие элементы, диаграммообразующий блок.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР).

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиотехнических системах связи, размещаемых на борту космических аппаратов (КА), функционирующих в сложной сигнально-помеховой обстановке, например, в системах космической связи с подвижными объектами.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к средствам приема и передачи радиоволн. Приемо-передающий модуль активной фазированной антенной решетки содержит передающий и приемный каналы, первое, второе и третье направленное устройство разделения падающей и отраженной мощностей, защитное устройство, выпрямитель, согласованную нагрузку, обратноходовой преобразователь.

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат выражается в простоте конструкции и высокой выходной мощности антенны, оптимальном выходном сопротивлении, согласуемом с сопротивлением нагрузки, а также высокой надежности работы антенны.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - уменьшение помех сигналов или многолучевой интерференции Для этого принимают на датчике, расположенном возле приемной антенны, сигнал отражения, отраженный по меньшей мере от одной поверхности летательного аппарата, с которой соединена конформная отражательная фазированная антенная решетка, настроенная для управления прохождением сигнала отражения.

Изобретение относится к антенным системам направленного излучения и приема. Получаемым техническим результатом является создание АФАР со структурой построения, обеспечивающей, при размещении на самолете, одновременно круговой многолучевой прием запросных сигналов и излучение ответного сигнала в направлении запроса узким лучом с целью скрытости радиоизлучения.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиолокационных станциях, предназначенных для обнаружения целей, определения дальности до цели и определения координат цели.

Использование: изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении активной фазированной антенной решетки (АФАР).

Использование: для радиосистем навигации, посадки, управления воздушным движением. Сущность изобретения заключается в том, что многоцелевая самолетная антенно-фидерная система содержит антенную часть, коммутационно-разделительное устройство, устройство управления, антенная часть содержит передние UHF антенну, правую и левую антенны горизонтальной поляризации диапазонов L, S, антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, заднюю антенну горизонтальной поляризации диапазонов UHF, L, S и антенну вертикальной поляризации диапазонов L, S, коммутационно-разделительное устройство, устройство управления, пять коммутаторов на два направления, пять частотно-разделительных устройств, управляемый фазовращатель, устройство управления входами соединено с UHF, L, S радиооборудованием, гировертикалью, определителем курсового угла радиомаяка, а выходами - с коммутационно-разделительным устройством, коммутаторами и фазовращателем, первый коммутатор соединен с одной стороны с коммутационно-разделительным устройством, а с другой стороны - с антеннами непосредственно или через частотно-распределительные устройства, а с задней антенной горизонтальной поляризации - через фазовращатель.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах связи, радиолокации и радионавигации при приеме сигналов в условиях воздействия помех. Техническим результатом изобретения является универсальность антенной решетки за счет возможности антенной решетки изменять форму главного максимума диаграммы направленности при обработке узкополосных сигналов по отношению к помеховым сигналам независимо от их мощности при любой сигнально-помеховой обстановке. Многофункциональная адаптивная антенная решетка содержит N антенных элементов, N блоков комплексного взвешивания сигналов, общий сумматор и адаптивный процессор, содержащий соответствующие блоки формирования и обращения ковариационной матрицы, блок формирования управляющего вектора, отвечающий за фазирование антенной решетки в направлении прихода полезного сигнала и форму главного максимума диаграммы направленности, и блок формирования вектора весовых коэффициентов, а также необходимые связи между упомянутыми элементами. 5 ил.

Изобретение относится к области радиотехники. Заявленная приемо-передающая активная фазированная антенная решетка содержит m излучателей, подрешетки, делители, устройство управления, суммарный и разностный входы приемо-передающей активной фазированной антенной решетки, а также m/4 модулей приемо-передающих усилительных, делитель тестового сигнала и диаграммообразующий сумматор, при этом излучатели объединены попарно в линейки излучателей, две линейки излучателей и модуль приемо-передающий усилительный образуют подрешетку, каждый модуль приемо-передающий усилительный включает четыре приемо-передающих канала, два делителя, устройство управления и контроля, делитель тестового сигнала выполнен с возможностью осуществления равномерного распределения на каждый канал сигнала СВЧ в режиме калибровки, причем диаграммообразующий сумматор включает направленный ответвитель, устройство управления, m/4 фазовращателей с дискретом установки фазы СВЧ-сигнала 180°. Техническим результатом является создание приемо-передающей активной фазированной антенной решетки повышенной надежности с упрощенной схемой построения, формирующей суммарную и разностную диаграммы направленности и осуществляющей автономное управление и калибровку приемо-передающих каналов. 2 ил.

Изобретение относится к электронной технике, к антенным системам и может быть использовано в аэрологических радиозондах для приема навигационных сигналов спутниковых навигационных систем типа GPS/ГЛОННАС и др. Заявленная антенная система навигационного приемника аэрологического радиозонда содержит дипольную систему, образованную из двух пар перевернутых V-образных дипольных элементов, лежащих в перпендикулярных плоскостях, причем каждый диполь выполнен в виде двух вибраторов, симметрирующее устройство в виде короткозамкнутого мостика, линия питания - микрополосковая, а все элементы выполнены на двух печатных платах, которые расположены на общем основании с фильтром, собственно навигационным приемником GPS/ГЛОНАСС и драйвером с USB-интерфейсом. Техническим результатом является повышение точности измерения навигационных параметров аэрологических зондов в жестких динамических условиях полета. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к микрополосковым антеннам, в частности к антенным системам. Заявлена антенная система, содержащая: антенную решетку, которая содержит диэлектрическую подложку прямоугольной формы; множество излучающих панелей, расположенных с определенным интервалом по длине диэлектрической подложки на ее верхней поверхности; и множество соединительных панелей на верхней поверхности диэлектрической подложки, расположенных в соответствии с множеством излучающих панелей, каждая из которых отходит от края диэлектрической подложки и заканчивается на заданном расстоянии от соответствующей излучающей панели; и решетку волноводно-рупорных излучателей, которая содержит металлическую пластину прямоугольной формы, обработанную таким образом, что в поперечном сечении она содержит множество прямоугольных отверстий, расположенных по длине прямоугольной металлической пластины; при этом нижняя часть каждого отверстия выполнена в виде прямоугольного волновода, а верхняя часть - в виде рупора; и желобок заданной глубины с двух сторон отверстий на верхней поверхности прямоугольной металлической пластины, который тянется в направлении расположения множества отверстий, при этом каждый прямоугольный волновод решетки волноводно-рупорных излучателей характеризуется такими же размерами, что и соответствующая ему излучающая панель, и каждый прямоугольный волновод соединен с соответствующей ему излучающей панелью. Техническим результатом является расширение частотного диапазона антенны. 6 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится преимущественно к спутниковым информационным системам. Способ включает формирование межспутниковой линии радиосвязи (МЛР) между космическими аппаратами (КА), расположенными в одной орбитальной плоскости. По МЛР последовательно передают сигналы с одного выбранного КА, осуществляющего связь с наземным комплексом, на остальные КА. При этом одна из антенных решеток приемо-передающего модуля каждого КА направлена на смежный КА, расположенный спереди по ходу, а другая решетка - на КА, расположенный сзади по ходу его орбитального движения. Антенные решетки имеют сканирующие диаграммы направленности в плоскости орбиты системы. В каждом сеансе связи определяют и запоминают параметры ориентации приемо-передающих модулей по тангажу и рысканию, при которых обеспечивается приемо-передающая зона МЛР. Эти параметры передают с выбранного КА на остальные КА. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности радиосвязи и технологичности процессов управления спутниковой системой. 2 ил.

Изобретение относится к области антенной техники, в частности к антенным решеткам и системам. Целью настоящего изобретения является улучшение параметров ДН двухдиапазонной антенной решетки с одновременным достижением большей простоты и компактности конструкции. Указанная цель достигается за счет того, что в двухдиапазонной волноводно-щелевой антенной решетке, содержащей прямоугольные излучающие волноводы, образующие периодическую структуру из чередующихся волноводов нижнего и верхнего диапазона частот и наклонные излучающие щели на узких стенках излучающих волноводов нижнего диапазона, излучающая поверхность волноводов верхнего диапазона расположена ниже излучающей поверхности волноводов нижнего диапазона, а тыльные поверхности волноводов нижнего и верхнего диапазонов расположены в одной плоскости, при этом наклонные излучающие щели нижнего диапазона на узких стенках волноводов нижнего диапазона заходят на широкие стенки этих волноводов, излучающие щели верхнего диапазона выполнены в виде продольных смещенных от оси щелей на широких стенках волноводов верхнего диапазона, а на тыльных поверхностях излучающих волноводов размещены запитывающие волноводы нижнего и верхнего диапазонов, в широких стенках которых выполнены щели связи с излучающими волноводами нижнего и верхнего диапазонов соответственно. 4 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысокой частоты (СВЧ) и предназначено для использования в фазированной антенной решетке (ФАР) проходного типа с круговой поляризацией К-диапазона в качестве управляющего элемента. Технический результат изобретения заключается в обеспечении компактности и симметричности его конструкции без увеличения его поперечных размеров при уменьшении разброса фазовых характеристик и повышении их стабильности. Элемент ФАР содержит размещенный в корпусе 1 волноводный ферритовый фазовращатель с магнитной памятью, выполненный с излучателями 2 на ферритовом стержне 3 в виде тела вращения с круглым поперечным сечением и частичной металлизацией боковой поверхности, на металлизированном участке 4 которого расположена обмотка 5 управления и два магнитопровода 6 П-образной формы, и закрепленную на корпусе 1 печатную плату 7. Корпус 1 выполнен с частью полого цилиндра в форме сектора с углом 280-290 градусов для соединения с печатной платой 7 и снабжен торцевыми фиксирующими втулками 8 из металла с круглым отверстием под установку ферритового стержня 3. Излучатели 2 выполнены за одно целое с ферритовым стержнем 3 в виде симметричных не металлизированных ступенчатых переходов на его концах. Печатная плата выполнена с элементами управления обмоткой 2 управления (намагничивания) фазовращателя с габаритами, не выходящими за пределы корпуса в горизонтальном направлении. Элемент ФАР имеет всего четыре типа деталей, что обеспечивает максимальную простоту его изготовления и сборки. Малогабаритный элемент ФАР проходного типа имеет устойчивую симметричную конструкцию с малым весом. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемо-передающих АФАР. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение массы и увеличение вибропрочности антенной решетки. Сущность: в способе устанавливают диэлектрические подложки прямоугольной формы, каждая из которых содержит один печатный вибратор, эквидистантно в узлах треугольной сетки таким образом, чтобы плоскости диэлектрических подложек были расположены параллельно друг другу и перпендикулярно проводящему экрану, плечи печатных вибраторов были расположены параллельно проводящему экрану на высоте, меньшей или равной λ/4, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона длин волн антенной решетки. Устанавливают расстояние dy между соседними диэлектрическими подложками по оси Y из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости Y, а расстояние dx между центрами печатных вибраторов по оси X - из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости X. Соединяют диэлектрические подложки между собой по оси Y с помощью диэлектрических профилей, в которые вкручивают диэлектрические винты через отверстия, выполненные в верхних и нижних углах каждой диэлектрической подложки, при этом диэлектрические профили, расположенные на торцах антенной решетки, имеют квадратное сечение, а диэлектрические профили, соединяющие внутренние края диэлектрических подложек, имеют уступы, к которым края диэлектрических подложек подсоединяют с помощью диэлектрических винтов. Прикрепляют диэлектрические профили, соединенные с нижними краями диэлектрических подложек, к проводящему экрану с помощью винтов или клея. Запитывают каждый печатный вибратор с помощью полосковой линии, подключение которой к внешнему фидеру осуществляют с помощью врубного разъема, расположенного у основания диэлектрической подложки. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемопередающих АФАР. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение массы и увеличение вибропрочности антенной решетки. Сущность: в способе устанавливают диэлектрические подложки прямоугольной формы, каждая из которых содержит линейку печатных вибраторов таким образом, чтобы плоскости диэлектрических подложек были расположены параллельно друг другу и перпендикулярно проводящему экрану, плечи печатных вибраторов были расположены параллельно проводящему экрану на высоте, меньшей или равной λ/4, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона длин волн антенной решетки. Устанавливают расстояние dy между соседними диэлектрическими подложками по оси Y из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости Y, а расстояние dx между центрами печатных вибраторов по оси X - из условия обеспечения требуемого сектора сканирования в плоскости X. Выполняют в каждой диэлектрической подложке в ее верхней и нижней части между печатными вибраторами прямоугольные пазы. Соединяют диэлектрические подложки между собой по оси Y путем плотной установки в эти пазы диэлектрических профилей квадратного сечения, в которых выполнены поперечные канавки в местах их установки в пазы. Прикрепляют диэлектрические профили, соединенные с нижними краями диэлектрических подложек, к проводящему экрану клеем или винтами. Запитывают каждый печатный вибратор с помощью полосковой линии, подключение которой к внешнему фидеру осуществляют с помощью врубного разъема. 1 ил.
Наверх