Совмещенный облучатель Советский патент 1985 года по МПК H01Q13/00 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенным устрой ствам. Известен совмещенный облучатель, состояпшй из центрального рупора верхнего частотного диапазона и дву рупоров нижнего частотного диапазона, расположенных сверху, снизу и внутри центрального рупора у . Недостаток известного совмещенно го облучателя - взаимное влияние ру поров, наличие провалов в диаграмме направленности (ДН) центрального рупора. Наиболее близким к данному изобр тению является совмещенный облучатель, содержащий возбудитель первог частотного диапазона, выполненный в виде отрезка прямоугольного волно вода, рупор, возбудитель второго частотного диапазона, состоящий из отрезка волновода, внутри которого один напротив другого установлены д вертикальньрс зонда, поляризатор, согласунмщй.волноводньй переход и блок разделения частот, в состав ко торого входят первьй и второй полосовые фильтры и первый делитель мощ ности, причем каждый из двух вертикальных зондов подключен к соответ-г ствующему входу первого делителя, мощности через соответствующий поло совой фильтр 2 . Недостатки известного совмещенно го облучателя - невозможность работ в третьем частотном диапазоне с г.оризонтальной поляризацией излучения и неудовлетворительное согласование. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем приемопередачи сигналов с горизонтальной поляризацией в третьем частотном диапазоне и улучшение согласования. Длд достижения поставленной цели в совмещенном облучателе, содержаще возбудитель первого частотного диапазона, выполненный в виде отрезка прямоугольного волновода, рупор, возбудитель второго частотного диапазона, состоящий из отрезка вол новода, внутри которого один напротив другого установлены два вертикальных зонда, поляризатор, согласунщий волноводный переход и блок разделения частот, в состав которог входят первый и второй полосовые фильтры и первый делитель мощности, причем каждый из двух вертикальных зондов подключен к соответствующему входу первого делителя мощности через соответствуюпщй полосовой фильтр, возбудитель второго частотно го диапазона выполнен в виде отрезка квадратного волновода, внутри которого установлены дополнительно один напротив другого два горизонтальных зонда, причем два вертикальных зонда расположены на расстоянии -li , а два горизонтальных зонда на расстоянии от плоскости сочленения отрезка квадратного волновода и согласующего волноводного перехода, где 26 волны в волноводе второго частотного диапазона, длина волны в волноводе третьего частотного диапазона, а в блок разделения частот введены третий и четвертый полосовые фильтры и второй делитель мощности, причем каждый из двух горизонтальных зондов подключен к соответствующему входу второго делителя мощности через соответствукщий полосовой фильтр, при зтом попяризатор расположен между возбудителем первого частотного дианазона и согласующим волноводным переходом, а возбудитель второго частотного диапазона - между согласующим волноводным переходом и рупором. На фиг. 1 представлена структурная схема совмещенного облучателя; на фиг. 2 - структурная схема возбудителя второго частотного диапазона с блоком разделения частот. Совмещенш гй облучатель содержит возбудитель t первого частотного диапазона, рупор 2, возбудитель второго частотного диапазона, состоящий из отрезка 3 квадратного волновода, внутри которого один напротив другого установлены два вертикальных зонда 4 и два горизонтальных зонда 5, поляризатор 6, согласуишщй волноводньй переход 7, и блок разделения частот, в состав которого Bkoдят первый и второй полосовые фильтры 8, первый делитель мощности 9, третий и четвертый полосовые фильтры 10 и второй делитель мощности 11. Совмещенный облучатель работает следующим образом. 3 в первом частотном диапазоне совмещенный облучатель излучает и принимает электромагнитные волны с круговой поляризацией. При этом поскольку размеры поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода вьтолнены запредельными для волн второго и третьего частотных диапазонов, то в отрезке 3 квадратного волновода возможяо возникновение высших типов волн. Для их компенсации осуществляется симметричное воз буждение двух вертикальных 4 и двух горизонтальных зондов 5, которые ра положены в плоскостях поляризации вертикальной и горизонтальной компонент электромагнитного излучения первого частотного диапазона. С помощью двух вертикальных зондов 4 осуществляется возбуждение си налов второго частотного диапазона с вертикальной поляризацией излучения, а с помощью двух горизонтальны зондов 5 - возбуждение сигналов третьего диапазона частот с горизон тальной поляризацией излучения. При этом размеры поперечного сечения отрезка 3 квадратного волновода выбраны из условия распространения основных типов волн Н и Н второго и третьего частотных диапазонов, развязка сигналов второго и третьего частотных диапазонов осуществляется с использованием блока разделения частот, в состав которого входя первый и второй полосовые фильтры 8 настроенные н центральную частоту второго частотного диапазона, третий и четвертый полосовые фильтры lOi 94 настроенные на центральную частоту третьего частотного диапазона, первьш делитель мощности 9 и второй делитель мсяцности 11. При выбранном расположении двух вертикальных зондов 4 и двух горизонтальных зондов 5 достигается оптимальное согласование облучателя во втором и третьем диапазонах частот. В режиме приема сигналы первого частотного диапазона отражаются от первого и второго полосовых фильтров 8 и третьего и четвертого полосовых фильтров 10 и проходят практически без потерь в возбудитель 1 первого частотного диапазона. Развязка сигналов первого, второго и третьего, частотных диапазонов составляет не менее 30 дБ. Совмещенньй облучатель формирует осесимметричные ДН, максимумы которых совпадают во всех частотных диапазонах. Расширение функциональных возможностей совмещенного облучателя позволяет использовать его, например, в качестве совмещенного облучателя зеркальной антенны первичной и вторичной РЛС. При этом благодаря возможности приемопередачи сигналов с линейнрй горизонтальной поляризацией (вместо эллиптической в известном совмещенном облучателе) позволяет увеличить на ЗО дальность действия вторичной РЛС при постоянной мощности передатчика или уменьшить в 2 раза мощность передатчика при постоянной дальности действия вторичной РЛС, .1 3 7

СОВМЕЩЕННЬЙ ОБЛУЧАТЕЛЬ, содержшций. возбудитель первого частотного диапазона, вьшолненный в виде отрезка прямоугольного волновода, рупор, возбудитель второго частотного диапазона, состоящий из отрезка волновода, внутри которого один напротив дрзпгого установлены два вертикальных зонда, поляризатор, согласутащй волноводньй переход и блок разделения частот, в состав которого входят первый и второй полосовые фильтры и первый делитель мощности, причем каждьй из двух вертикальных зондов подключен к соответст вукщему входу первого делителя мсщности через полосовой фильтр, о т л и ч a ю щ и. ;j с я тем, что, с целью расш1фенияГфунк1щональных возможностей путей приемопередачи сигналов с горизонтальной поляризацией в третьем частотном диапазоне и улучшения согласования, возбудитель втсфого частотного диапазона выполнен .в виде, отрезка квадратного, волновода, внутри которого установлены дополнительно один напротив другого два горизонтальных зонда, причем два вертикальных зонда расположены на ЗЛо. расстоянии -J-2 , a два горизонталь зв ных зонда на расстоянии - от плоскости сочленения отрезка квадратного волновода и согласующего волновоДного перехода, где Лов W™ волны в волноводе второго частотного i диапазона, ft-jg длина волшл в волноводе третьего частотного диапазона, (Л a в блок разделения частот введены третий и четвертый полосовые фильтры и второй делитель мацнрсти, причем 5 55 каждый из двух горизонтальных /зондов .подключен к соответствзтощему входу второго делителя мощности через соответствующий полосовой фильтр, СО при этом поляризатор расположен меж ду возбудителем первого частотного диапазона и согласующим волноводным переходом, и возбудитель второго частотного диапазона - между согла- со сующим волноводным переходом и ру пором.