ВОЛНОВОДНЫЙ ЩЕЛЕВОЙ ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК H01Q13/10 

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в приемных, передающих, приемо-передающих многофункциональных антенных устройствах радиотехнологических систем различного назначения, в частности в активных фазированных антенных решетках (ФАР) с широкоугольным сканированием.

Известны щелевые, крестообразные излучатели волн круговой поляризации, выполненные на проводящем экране с квадратурным возбуждением крестообразных щелей коаксиальными или полосковыми устройствами [1]
Недостатком этих излучателей является относительно большие габариты.

Известны крестообразные вибраторные излучатели, расположенные над экраном с различными типами квадратурных возбуждающих устройств, но они не обладают изотропной диаграммой направленности (ДН) в угломестной плоскости и не способны эффективно излучать (так как E_n 0, где n нормаль к экрану) при фазировании луча решетки на направления, близкие к касательному, ограничивая тем самым широкоугольность ФАР.

Известна также конструкция, выбранная за прототип, волноводного, щелевидного, крестообразного, двухканального излучателя круговой поляризации, выполненная на отрезке прямоугольного волновода, на широкой стене которого прорезана резонансная, крестообразная щель [2]
Недостатком такого излучателя является относительно большие габариты излучателя, равные 0,7х0,7 λ_o, что существенно ограничивает возможности широкоугольного однолучевого сканирования, поскольку структура и шаг решетки обусловлены достаточно большими размерами отрезка прямоугольного волновода, являющегося устройством квадратурного возбуждения крестообразной щели, определяющим форму и размеры излучателя.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров излучателя.

Сущность изобретения заключается в том, что в волноводном щелевом, крестообразном двухканальном излучателе круговой поляризации, содержащем отрезок волновода, являющийся устройством квадратурного возбуждения крестообразной резонансной щели, расположенной на его широкой стенке, отрезок волновода имеет П-образный профиль поперечного сечения за счет внутренней перегородки, снабжен двумя короткозамыкающими металлическими заглушками, установленными в торцовых плоскостях отрезка волновода и контактирующими по всей наружной поверхности, при этом размер широких стенок П-образного отрезка волновода равен в диагонали 0,5λ, в перегородке, установленной в середине волновода, параллельно его широким стенкам выполнены две возбуждающие волновод четвертьволновые щели.

Описанные конструктивные признаки данного изобретения позволили уменьшить вдвое размеры излучателя, что позволило снять ограничения на широкоугольность ФАР, определяемые размерами излучателя.

На чертеже изображен излучатель.

Волноводный, щелевой, крестообразный, двухканальный излучатель волн круговой поляризации (фиг.1) содержит волновод 1, на передней широкой стенке 2 которого прорезана резонансная крестообразная щель 3, внутри волновода установлена внутренняя перегородка 4, придающая волноводу 1 П-образный профиль, с прорезанными в ней двумя симметрично расположенными четвертьволновыми возбуждающими щелями 5, верхние кромки которых соединены в точках 6 с разъемами возбуждения (на чертеже не показано), на торцах волновода установлены две короткозамыкающие заглушки 7, 8.

Предлагаемый излучатель работает следующим образом.

Волновод 1, являющийся устройством квадратурного возбуждения крестообразной щели 3, возбуждается основным типом волны ТЕ₀₁ с помощью четвертьволновых щелей 5, прорезанных во внутренней перегородке 4. Излучающая резонансная крестообразная щель 3, прорезанная в широкой передней стенке 2 волновода квадратной формы с диагональным размером 0,5λ с центром в точке, в которой вектор магнитного поля имеет круговую поляризацию. При запитке с одного входа 6 излучатель излучает волны левой круговой поляризации, а при запитке с другого входа излучаются волны правой круговой поляризации. Использование П-образного волновода с внутренней перегородкой и диагональных размеров широких стенок 0,5λ позволило существенно уменьшить размеры излучателя.

Волноводный щелевой двухканальный излучатель круговой поляризации относится к антенной технике и может использоваться, в частности, для создания активных, фазированных антенных решеток с плотной упаковкой элементов (d≅ 0,5λ) и широкоугольным (±90^o) сканированием. Сущность изобретения заключается в том, что волноводный, щелевой, резонансный, крестообразный излучатель выполнен на волноводе 1 с П-образным профилем поперечного сечения, с двумя широкими стенками квадратной формы и диагональным размером 0,5, параллельными внутренней перегородке 4. На передней широкой стенке 2 волновода прорезана крестообразная резонансная щель 3. В торцовых плоскостях П-образного волновода установлены короткозамыкающие металлические заглушки 7, 8. Во внутренней перегородке П-образного волновода вдоль заглушек прорезаны две четвертьволновые щели 5. 1 ил.

Волноводный щелевой двухканальный излучатель круговой поляризации, содержащий отрезок прямоугольного волновода с резонансной крестообразной щелью на широкой стенке, отличающийся тем, что прямоугольный волновод имеет широкие стенки квадратной формы с диагональным размером 0,5λ, две короткозамыкающие заглушки, установленные в торцевых сечениях волновода, и внутреннюю проводящую перегородку, расположенную вдоль оси волновода параллельно широким стенкам, контактирующую с его узкой стенкой и двумя заглушками, с прорезанными в ней параллельно заглушкам двумя возбуждающими четвертьволновыми щелями, верхние кромки которых электрически соединены с разъемами возбуждения.