КОРРЕКТОР ПОЛЯРИЗАЦИИ ОБЛУЧАТЕЛЯ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ Российский патент 2013 года по МПК H01Q15/00 

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано, в частности, в зеркальных антенных системах для приема сигналов спутникового телевидения или в зеркальных антеннах земных станций спутниковой связи.

Корректор поляризации предназначен для улучшения согласования по поляризации наземной антенны, работающей в линии связи «спутник-земля» с антенной, установленной на космическом аппарате.

Проблема может быть обусловлена двумя причинами:

1) наземная антенна имеет недостаточно низкий уровень кроссполяризации в силу недостатков конструкции, допусков изготовления или других факторов;

2) бортовая антенна, установленная на борту космического аппарата, не обеспечивает равномерность поляризационных характеристик излучения в пределах обслуживаемой территории, в частности, на краю зоны обслуживания, где уровень кроссполяризации сигнала от бортовой антенны может превышать допустимое значение, что приводит к высокому уровню помех при работе линии связи одновременно на двух ортогональных поляризациях.

И в первом, и во втором случаях корректор поляризации, установленный на облучателе наземной антенны, позволяет изменить поляризационные свойства этой антенны таким образом, чтобы компенсировать в требуемой степени собственную кроссполяризацию или кроссполяризацию антенны на спутнике и обеспечить согласование по поляризации линии связи в целом.

Известны корректоры поляризации, выполненные в виде волноводных устройств, устанавливаемых в трактах облучателей зеркальных антенн (см., например, Казарян А.Э., Корчемкин Ю.Б. и др. Двухдиапазонные облучатели зеркальных антенн с высоким уровнем кроссполяризационной развязки, «Радиотехника», №4,2009, с.81-85).

Недостаток указанных известных корректоров состоит в том, что они сложны в изготовлении и настройке, а значит, существенно удорожают конструкцию облучателя.

Известен корректор поляризации, выполненный в виде секции круглого волновода с настроечными элементами, позволяющими при прохождении по волноводу сигнала основной поляризации возбуждать в волноводе дополнительную компоненту поля, ортогональную основной, с управляемой амплитудой и фазой (см. US 4549310, 22.10.1985).

Недостатки известного корректора состоят в том, что он также сложен в изготовлении, применим только для антенн, работающих на линейной поляризации, кроме этого, конструкция корректора не позволяет использовать его на уже введенных в эксплуатацию антеннах без необходимости замены облучателя.

Задачей заявленного изобретения является создание корректора поляризации, лишенного указанных недостатков.

В результате достигается технический результат, состоящий в упрощении конструкции корректора поляризации и, следовательно, снижении его себестоимости, в упрощении монтажа корректора на облучатель зеркальной антенны, в том числе, и введенной в эксплуатацию, а также в возможности использовать заявленный корректор для работы на круговой поляризации.

Указанный технический результат достигается посредством создания корректора поляризации облучателя зеркальной антенны, выполненного в виде проводника, имеющего форму дуги, концы которого соединены с кольцом, выполненным с возможностью закрепления на облучателе и поворота относительно его продольной оси, таким образом, что проводник располагается поперек направления поля излучения облучателя.

На фигуре показан заявленный корректор поляризации в работе.

Заявленный корректор поляризации выполнен в виде проводника 1, имеющего форму дуги, концы которого соединены с кольцом 2, выполненным с возможностью закрепления на облучателе 3 зеркальной антенны 4 и поворота относительно его продольной оси, таким образом, что проводник 1 располагается поперек направления поля излучения облучателя 3.

Заявленный корректор поляризации используют следующим образом.

При внесении проводника 1 в поле излучения облучателя 3 на проводнике 1 индуцируются электрические токи, которые, в свою очередь, возбуждают вторичное поле, интерферирующее с первичным полем излучения облучателя 3. Поворачивая кольцо 2 с проводником 1 относительно продольной оси облучателя 3, добиваются такого положения проводника 1, при котором вторичное поле в максимальной степени компенсирует паразитную поляризационную составляющую первичного поля, складываясь с ней в противофазе. Таким образом, удается улучшить согласование линии связи между двумя антеннами по поляризации, по меньшей мере, в одном заданном частотном стволе.

Примером применения заявленного корректора может служить его использование в составе однозеркальной антенны для приема спутникового телевидения в С-диапазоне при работе с ретранслятором спутника «Ямал», работающим с поляризационным уплотнением.

Облучатель 3 обеспечивает уровень кросс-поляризации антенны минус 25 дБ при работе на круговой поляризации. После установки корректора поляризации и настройки уровень кросс-поляризации антенны составляет не более минус 30 дБ в полосе не менее 1%, что достаточно для работы в одном частотном стволе.

Антенна 4 с заявленным корректором поляризации позволяет отстроиться от помех, создаваемых сигналом ортогональной поляризации при работе спутника с поляризационным уплотнением сигналов.

Облучатель 3 с корректором поляризации обеспечивает настройку и при работе на линейной поляризации. В этом случае настройка по поляризации также производится с помощью кольца 2 путем поиска наилучшего углового положения проводника 1 относительно плоскости поляризации основного сигнала, излучаемого или принимаемого облучателем 3, которое обеспечивает минимальный уровень рассогласования линии связи между двумя антеннами по поляризации.

При работе в регионах с холодным климатом заявленный корректор поляризации может быть снабжен нагревателем для предотвращения образования наледи.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано, в частности, в зеркальных антенных системах для приема сигналов спутникового телевидения или в зеркальных антеннах земных станций спутниковой связи. Корректор поляризации облучателя зеркальной антенны выполнен в виде проводника, имеющего форму дуги, концы которого соединены с кольцом, выполненным с возможностью закрепления на облучателе и поворота относительно его продольной оси, таким образом, что проводник располагается поперек направления поля излучения облучателя. Технический результат изобретения позволяет упростить конструкцию корректора поляризации и, следовательно, снизить его себестоимость, упростить монтаж корректора на облучатель зеркальной антенны, в том числе и введенной в эксплуатацию, а также использовать заявленный корректор для работы на круговой поляризации. 1 ил.

Корректор поляризации облучателя зеркальной антенны, отличающийся тем, что он выполнен в виде проводника, имеющего форму дуги, концы которого соединены с кольцом, выполненным с возможностью закрепления на облучателе и поворота относительно его продольной оси таким образом, что проводник располагается поперек направления поля излучения облучателя.