ВЫСОКОНАПРАВЛЕННАЯ КОЛЬЦЕВАЯ ФАЗИРОВАННАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА Российский патент 2007 года по МПК H01Q21/06 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиопеленгации и радиосвязи. Высоконаправленная кольцевая фазированная антенная решетка содержит N ненаправленных идентичных антенн, N-канальный управляемый фазовращатель и сумматор. Антенны решетки расположены эквидистантно вдоль окружности с радиусом R₀, обеспечивающим наибольшую допустимую ширину главного лепестка синтезированной диаграммы направленности на максимальной длине волны рабочего диапазона, и с одинаковым угловым шагом относительно центра решетки. Количество антенн выбирают по формуле N=4l+2, где l=1, 2, 3, ... - целые положительные числа, не равные нулю. Расстояния от центра решетки до фазовых центров антенн по сравнению с радиусом R₀ для антенн решетки с нечетными порядковыми номерами выбирают увеличенными, а для антенн решетки с четными порядковыми номерами выбирают уменьшенными. Технический результат - уменьшение уровня боковых лепестков синтезированных диаграмм направленности и расширение рабочего диапазона антенной решетки в среднем не менее чем в 2 раза. 30 ил., 2 табл.

Высоконаправленная кольцевая фазированная антенная решетка, содержащая N антенн, образующих в плоскости антенную решетку, N-канальный управляемый фазовращатель и сумматор, причем N антенн антенной решетки выполнены ненаправленными, идентичными и расположены эквидистантно вдоль окружности с радиусом R₀, при этом фазовые центры антенн расположены на соответствующих прямых линиях, находящихся в плоскости антенной решетки, проходящих через центр антенной решетки и ориентированных относительно прямой линии, проходящей через центр антенной решетки и фазовый центр одной из антенн антенной решетки, принятой за первую антенну, под соответствующими углами α_n, определяемыми по формуле

где n=1, 2, ..., N - порядковый номер антенн решетки,

а радиус R₀ выбран по заданным значениям максимальной длины волны λ_max рабочего диапазона и наибольшей допустимой на максимальной длине волны рабочего диапазона ширине главного лепестка 2Δθ_χmax синтезированной диаграммы направленности в плоскости размещения антенной решетки по уровню χ в соответствии с соотношением

где J₀(y) - функция Бесселя первого рода нулевого порядка параметра y, определяемого соотношением

χ - заданный уровень, по которому определяется ширина главного лепестка синтезированной диаграммы направленности, выбираемый в пределах 0≤χ<1, входы каналов N-канального управляемого фазовращателя соединены с выходами соответствующих антенн антенной решетки, а N управляющих входов N-канального управляемого фазовращателя служат управляющими входами высоконаправленной кольцевой фазированной антенной решетки, при этом управляемые спектральные передаточные характеристики каналов N-канального управляемого фазовращателя определяются заданными при широкоугольном сканировании направлениями формирования главного лепестка синтезированной диаграммы направленности в плоскости размещения антенной решетки и в плоскости, ортогональной плоскости размещения антенной решетки, кроме того, спектральные передаточные характеристики каналов N-канального управляемого фазовращателя выбраны соответствующими координатам размещения фазовых центров соответствующих антенн антенной решетки и обеспечивающими наименьшую ширину главного лепестка синтезированной диаграммы направленности во взаимно ортогональных плоскостях, входы сумматора соединены с соответствующими выходами каналов N-канального управляемого фазовращателя, причем выход сумматора служит выходом высоконаправленной кольцевой фазированной антенной решетки, отличающаяся тем, что количество N антенн выбрано четным, удовлетворяющим соотношению N=4l+2, где l=1, 2, 3, ... - целые положительные числа, не равные нулю, а расстояния от центра антенной решетки до фазовых центров каждой из антенн антенной решетки с нечетными порядковыми номерами по сравнению с радиусом R₀ выбраны увеличенными в К_RN раз, причем значение К_RN выбрано удовлетворяющим соотношению

а расстояния от центра антенной решетки до фазовых центров каждой из антенн антенной решетки с четными порядковыми номерами по сравнению с радиусом R₀ выбраны уменьшенными в К_rN раз, причем значение К_rN выбрано удовлетворяющим соотношению