ТВИСТРЕФЛЕКТОР Российский патент 2003 года по МПК H01Q15/24 

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к антенной технике. Технический результат - создание дополнительных диапазонов частот, в которых сохраняются заданные отражающие свойства. Твистрефлектор (рефлектор с поворотом поляризации) содержит (фиг. 1) поляризационную структуру 1 в виде набора параллельных проводников, имеющих одинаковую ширину (диаметр) d и шаг структуры S, размещенных над проводящей поверхностью 2 (экраном) на расстоянии L, например, с помощью диэлектрического материала 3 с малыми потерями. Ориентация проводников составляет угол 45^o к вектору поляризации падающего на твистрефлектор электромагнитного поля. Над указанной поляризационной структурой со стороны источника излучения размещена, по крайней мере, еще одна структура 4 с увеличенными шагом S₁ и расстоянием L₁.

Известно, что через рассмотренные структуры возможно распространение волны типа ТЕМ, у которой вектор Е ориентирован перпендикулярно проводникам, и волны TE₀₁, для которой вектор Е ориентирован параллельно проводникам.

Для поворота вектора Е падающей волны на 90^o после отражения от твистрефлектора необходимо, чтобы выполнялось условие

где λ₀ - длина волны в свободном пространстве;
S - шаг структуры;
θ - угол падения волны (отсчитывается от нормали к твистрефлектору);
d - ширина проводников.

При этом расстояние L должно составлять четверть длины волны в диэлектрике.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по совокупности признаков является твистрефлектор, описанный в книге С. Корнблит "СВЧ-оптика", перевод с английского под редакцией О.П. Фролова, Москва, Связь, 1980, стр.269-270.

В данном твистрефлекторе поворот плоскости поляризации осуществляется с помощью одной поляризационной структуры. Недостатком такого твистрефлектора является узкая полоса рабочих частот, что делает невозможным его применение в антеннах, предназначенных для работы в нескольких частотных диапазонах.

При отклонении рабочей частоты от расчетной происходит вырождение линейной поляризации в эллиптическую. Помимо прямых потерь усиления антенны это явление может привести к искажению диаграммы направленности за счет интерференции линейно поляризованного и деполяризованного сигналов после прохождения основного зеркала.

Цель изобретения - создание дополнительных диапазонов частот, в которых сохраняются заданные отражающие свойства твистрефлектора. Для этого в твистрефлектор, содержащий поляризационную структуру из параллельных проводников над проводящей плоскостью, вводится дополнительно, по крайней мере, одна поляризационная структура с измененными шагом и расстоянием до экрана.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого твистрефлектора, на фиг.2 - частотная зависимость отраженного от твистрефлектора сигнала, полученная экспериментально.

Твистрефлектор работает следующим образом. При падении на него электромагнитного поля ближайшая к экрану поляризационная структура 1 взаимодействует с более высокими частотами спектра, а более удаленная 4 - с низкочастотной частью спектра. Таким образом, каждая поляризационная структура формирует свое "окно радиопрозрачности", в котором потери отраженного сигнала минимальны. Положение "окон" на оси частот определяется геометрическими размерами поляризационных структур.

Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом позволяет сохранить отражающие свойства твистрефлектора в нескольких частотных диапазонах.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к антенной технике, и представляет собой твистрефлектор (отражатель с поворотом поляризации). Изобретение может использоваться в многозеркальных антеннах с движением луча. Техническим результатом является сохранение заданных отражающих свойств твистрефлектора в других диапазонах частот. Предлагаемый твистрефлектор состоит из поляризационной структуры в виде набора параллельных проводников, размещенных над проводящей плоскостью и ориентированных под углом 45^o к вектору поляризации падающего СВЧ-сигнала. Для сохранения отражающих свойств в нескольких частотных диапазонах в конструкцию твистрефлектора введены дополнительные поляризационные структуры. 2 ил.

Твистрефлектор, содержащий поляризационную структуру из параллельных проводников над проводящей поверхностью, расположенную под углом 45^o к вектору поляризации падающего сигнала, отличающийся тем, что введена по крайней мере одна дополнительная аналогичная структура со стороны источника излучения с измененными шагом и расстоянием до проводящей поверхности.