ПОЛОТНО ВОЛНОВОДНОЙ ПРИЕМНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ ЛИНЕЙНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ДВУХ ДИАПАЗОНОВ ЧАСТОТ С ПОЛОСАМИ 40% И 22% Российский патент 2025 года по МПК H01Q9/00 

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для приема и определения направления прихода радиосигналов линейной поляризации в составе цифровой антенной решетки двух диапазонов частот.

Из уровня техники известно полотно сверхширокополосной волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации, содержащее излучатели широкополосной антенной решетки (см. патент Россия №2766132 С1, кл. МПК H01Q 9/00, 08.02.2022). Данная конструкция имеет небольшие габаритные размеры. Увеличена рабочая полоса частот сверхширокополосной волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации за счет использования двух диапазонов частот в использовании 4х излучателей в каждом частотном диапазоне.

Полотно обеспечивает устранение неоднозначности определения угла приема сигнала в цифровую антенную решетку для двух диапазонов частот.

Так же, волноводная приемная антенная решетка обеспечивает наклон нормали к плоскости антенного полотна 30° в угломестной плоскости, что составляет половину ширины диаграммы направленности в соответствующей плоскости излучателей из которых состоит полотно волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации (см. фиг. 5).

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является увеличение рабочей полосы частот полотна волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации.

Данный технический результат достигается за счет того, что полотно волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации двух диапазонов частот с полосами 40% и 22% состоит из проводящего основания, на котором располагаются 8 волноводных излучателей линейной поляризации, при специальном подборе геометрических размеров между ними и их расположении относительно проводящего основания. Пространственная селективность обеспечивается расстоянием λ₀₁ (излучатели первого диапазона частот) 27 длин волн. Пространственная селективность обеспечивается расстоянием λ₀₂ (излучатели второго диапазона частот) 23 длин волн. Неоднозначность при этом устраняется за счет использования 4х пар излучателей, расстояния между которыми составляют 27 и 23 длины волны соответственно.

Полотно волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации двух диапазонов частот с полосами 40% и 22% состоит из проводящего основания (1) и волноводных излучателей линейной поляризации (2) (фиг. 1). Размеры укажем в длинах волн λ₀, где λ₀ - длина волны в свободном пространстве, соответствующая средней частоте рабочего диапазона. Проекция сверхширокополосного волноводного излучателя линейной поляризации на плоскость X0Y показа на (фиг. 2). Ширина основания АР 3.6λ₀≤l₁≤3.8λ₀, длина расстояния от центра излучателя A₁, до края основания АР 1.07λ₀≤l₂≤1.09λ₀; длина расстояния от центра излучателя А4, до края основания АР, так же составляет величину l₂; длина расстояния от верхнего края излучателя А4, до края основания АР 1.21λ₀≤l₃≤1.23λ₀; длина расстояния от верхнего края излучателя A₁, до края основания АР, так же составляет величину l₃; длина расстояния от бокового края излучателя А4, до края основания АР 0.46λ₀≤l₄≤0.48λ₀; длина расстояния от бокового края излучателя A₁, до края основания АР, так же составляет величину l₄ (см. фиг. 2). Излучатель полотна волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации повернут на 45° в плоскости X0Y. Проекция сверхширокополосного волноводного излучателя линейной поляризации на плоскость Z0Y показа на (фиг. 3). Длина основания АР 29.4λ₀≤l₅≤29.6λ₀, толщина основания АР 0.04λ₀≤с≤0.06λ₀. Расстояние между излучателями показано (на фиг. 4). Расстояние между излучателями A₁ - B₁ составляет 1.94λ₀≤a₁≤1.96λ₀; расстояние между излучателями A₁ - А₂ составляет 6.23λ₀≤а₂≤6.25λ₀; расстояние между излучателями A₁ - А₃ составляет 17.1λ₀≤а₃≤17.3λ₀ и обеспечивает селективность по углу; расстояние между излучателями A₁ - А4 составляет 27.2λ₀≤а₄≤27.4λ₀ и обеспечивает селективность по углу. Расстояние между излучателями А₄ - В₄ составляет 1.94λ₀≤b₁≤1.96λ₀; расстояние между излучателями А₄ - В₃ составляет 15.3λ₀≤b₂≤15.5λ₀; расстояние между излучателями В₃ - В₂ составляет 2.3λ₀≤b₃≤2.5λ₀ и обеспечивает селективность по углу; расстояние между излучателями В₂ - А₂ составляет 3.2λ₀≤b₄≤3.4λ₀ и обеспечивает селективность по углу.

Разность расстояний a₁ - (а₂ - а₃) ≈ 16.4λ₀ и b₁ - (b₂ - b₃) ≈ 21.1λ₀ обеспечивает устранение неоднозначности определения угла приема сигнала в цифровую антенную решетку.

Полотно должно обеспечивать наклон нормали к плоскости антенного полотна 30° в угломестной плоскости, что составляет половину ширины диаграммы направленности в соответствующей плоскости излучателей из которых состоит полотно волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации двух диапазонов частот (см. фиг. 5).

Таким образом достигается технический результат, за счет совмещения пространственного положения излучателей 2х частотных диапазонов.

Использование: для приема и определения направления прихода радиосигналов линейной поляризации в составе цифровой антенной решетки двух диапазонов частот. Сущность изобретения заключается в том, что полотно волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации двух диапазонов частот с полосами 40% и 22% состоит из проводящего основания, на котором располагаются 4 волноводных излучателя линейной поляризации, при этом основание АР составляет от 3.6λ₀ до 3.8λ₀, где λ₀ - длина волны в свободном пространстве, соответствующая средней частоте рабочего диапазона; длина расстояния от центра первого излучателя до края основания АР составляет от 1.07λ₀ до 1.09λ₀; длина расстояния от центра четвертого излучателя до края основания АР, также составляет от 1.07λ₀ до 1.09λ₀; длина расстояния от верхнего края четвертого излучателя до края основания составляет от 1.21λ₀ до 1.23λ₀; длина расстояния от верхнего края первого излучателя до края основания АР также составляет от 1.21λ₀ до 1.23λ₀; длина расстояния от бокового края четвертого излучателя до края основания АР составляет от 0.46λ₀ до 0.48λ₀; длина расстояния от бокового края первого излучателя до края основания АР также составляет от 0.46λ₀ до 0.48λ₀; длина основания АР составляет от 29.4λ₀ до 29.6λ₀, толщина основания АР равна от 0.04λ₀ до 0.06λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₁-B₁ излучателей составляет не менее 1.94λ₀; расстояние между фазовыми центрами A₁-А₂ излучателей составляет не менее 6.23λ₀; расстояние между фазовыми центрами A₁-А₃ излучателей составляет не менее 17.1λ₀; расстояние между фазовыми центрами A₁-А₄ излучателей составляет не менее 27.2λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₄-В₄ излучателей составляет не менее 1.94λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₄-В₃ излучателей составляет не менее 15.3λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₃-В₂ излучателей составляет не менее 2.3λ₀; расстояние между фазовыми центрами В₂-А₂ излучателей составляет не менее 3.2λ₀; и обеспечивает селективность по углу, где λ₀ - средняя длина волны рабочего диапазона в вакууме. Технический результат: обеспечение возможности увеличения рабочей полосы частот полотна волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации. 5 ил.

Полотно волноводной приемной антенной решетки линейной поляризации двух диапазонов частот с полосами 40% и 22%, характеризующиееся тем, что оно состоит из проводящего основания, на котором располагаются 4 волноводных излучателя линейной поляризации, отличающееся тем, что основания АР составляют от 3.6λ₀ до 3.8λ₀, где λ₀ - длина волны в свободном пространстве, соответствующая средней частоте рабочего диапазона; длина расстояния от центра первого излучателя до края основания АР составляет от 1.07λ₀ до 1.09λ₀; длина расстояния от центра четвертого излучателя до края основания А также составляет от 1.07λ₀ до 1.09λ₀; длина расстояния от верхнего края четвертого излучателя до края основания составляет от 1.21λ₀ до 1.23λ₀; длина расстояния от верхнего края первого излучателя до края основания АР также составляет от 1.21λ₀ до 1.23λ₀; длина расстояния от бокового края четвертого излучателя до края основания АР составляет от 0.46λ₀ до 0.48λ₀; длина расстояния от бокового края первого излучателя до края основания АР также составляет от 0.46λ₀ до 0.48λ₀; длина основания АР составляет от 29.4λ₀ до 29.6λ₀, толщина основания АР равна от 0.04λ₀ до 0.06λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₁-B₁ излучателей составляет не менее 1.94λ₀; расстояние между фазовыми центрами A₁-А₂ излучателей составляет не менее 6.23λ₀; расстояние между фазовыми центрами A₁-А₃ излучателей составляет не менее 17.1λ₀; расстояние между фазовыми центрами A₁-А₄ излучателей составляет не менее 27.2λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₄-В₄ излучателей составляет не менее 1.94λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₄-В₃ излучателей составляет не менее 15.3λ₀; расстояние между фазовыми центрами А₃-В₂ излучателей составляет не менее 2.3λ₀; расстояние между фазовыми центрами В₂-А₂ излучателей составляет не менее 3.2λ₀; и обеспечивает селективность по углу, где λ₀ - средняя длина волны рабочего диапазона в вакууме.