Антенная система Советский патент 1985 года по МПК H01Q3/26 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для управления положением диаграммы направленности при сканировании в плоскости антенной решетки, например, в антенно-фидерных устройствах радиостанций зоновой се,тн коротковол . новой рад иостаяции и коротковолно- вых станций, размещаемых на морских судах или больших, самолетах. . Цель изобретения - упрощение антенной системы путем уменьшения объема и габаритов аппаратуры формирования амплитудно-фазового распределения, исключение паразитных излучений и расширение рабочего диапазона при сканировании в плоскости решетки излучателей, На фиг. 1 представлена структурная схема антенной системы;на фиг.2 электрическая схема участка IC-сетки Антенная система содержит решетку излучателей 1, соединенных фидерами 2 равной длины с соответствующими. элементами 3 уменьшенной модели решетки излучателей, размещенной на LC-сетке 4. LC-сетка 4 ограничена окружность радиуса h , на которой равномерно размещены неподвижные контакты 5. На поворотной плоскости 6 также по окружности радиуса 1 равномерно уста новлены подвижные контакты 7, соответствующие неподвижным контактам 5. К одной половине подвижных контактов 7 присоединены линии 8, длина которых увеличивается в соответствии с угловьм расстоянием, на котором данная линия находится от середины этой половины окружности. Другие концы Bcek линий 8 соединены паралл(гльно в точке 9, которая является входом антенной системы. К другой половине подвижных контактов 7 подключены резисторы 10, величина которых также увеличивается от середины к концам половины окружности. Элементы 3 уменьшенной модели решетки излучателей представляют собой конденсаторы См, соединенные с узлами 11 (фиг. 2) ЬС-сетки 4. Между I узлами 11 включены индуктивности , :а между узлами 11 и корпусом - конденсаторы С.. Для удобства соединения с подвижными контактами 7 структура LС-стеки 4 может быть радиально-кольцевой (фиг. 2). Возможно использование LC -сетки, в основе которой лежит структура квадратной формы. В этом случае подвижные контакты 7 присоединяются к ближайшим к ним узлам 11 Ь С-сетки 4. Система работает следующим образом. При подаче напряжения на вход антенной системы в 1С-сетке 4 распространяется плоская волна от источника плоских волн, состоящего из подвижных контактов 7, в сторону резисторов 10. Это обеспечивается выбранными соотношениями между параметрами LC-сетки 4, линий 8 и резисторов 10 и практически полной изотропностью L С -сетки 4, независимой от ее структуры. Часть энергии плоской волны ответвляется в элементы 3 уменьшенной модели решетки излучателей, конденсаторы С дд и далее через фидеры 2 равной длины в излучатели 1, которыми излучается в свободное пространство. Остальная мощность поглощается без отражений резисторами 10. Из-за того, что Сд, « С , искажения плоской волны от влияния элементов 3 уменьшенной модели практически несущественны. Так как сигналы отводятся из плоской волны элементами 3 уменьшенной модели решетки излучателей при сохранении электродинамического подобия в масштабе (-, то амплитудно-фазовое распределение на излучателях 1 решетки обеспечивает синфазный фронт их излучения в направлении плос.кой волны, распространяющейся в LC-сетки 4, показанном стрелками на фиг. 1. При повороте плоскости 6 вокруг LC-сетки 4 подвижные контакты 7 переходят на соседние неподвижные контакты 5, изменяется направление распространения плоской волны в LC-сетке 4 и соответственно направление плоского фронта и максимума диаграммы направленности антенной системы. Так какСд, (0,1-0,2)С, то мощность , подводимая к решетке излучателей, на 14 - 20 дБ ниже мощности передатчика, поэтому предпочтительно использовать активные излучатели решетки.

Y Y Y Y

Y Y Y Y Y

Y Y

Фиг. 2

АНТЕННАЯ СИСТЕМА, содержащая решетку излучателей, источник плоских волн и среду распространения плоских волн, в которой с возможностью вращения установлена уменьшенная модель решетки излучателей, элементы которой соединены фидерами равной длины с соответствующими излучателями, отличающаяся тем, что, с целью упрощения антенной системы путем уменьшения объема и габаритов аппаратуры формирования амплитудно-фазового распределения, исключения паразитных излучений, расширения рабочего диапазона при сканировании в плоскости решетки излучателей, среда распространения плоских в.олн выполнена в виде LC -сетки, ограниченной окружностью радиуса г , состоящей из П-образных ячеек в виде последовательной индуктивности L и параллельных конденсаторов, включенных между узлами, расположенными на плоскости, и подключенной ближайшими узлами к неподвижным контактам, расположенным равномерно на окружности радиуса г , причем отношение индуктивности L, к емкости С и отношение К с электрической длины ячейки ЕЭ 3- к расстоянию между узлами ее включения постоянны для всех ячеек, а сумма R электрических длин ячеек вдоль радиуса не менее 1/2КОАЧ.КС, где k 21Г/А; Л - минимальная рабочая длина волны; максимальный размер решетки излучателей, источник плоских волн выполнен в виде подвижных контактов, расположенных равномерно на половине окружности радиуса Г и соединенных с общей точкой, являющейся входом антенной § системы, линиями, электрическая длина каждой из которых 6, связана с ее (Л угловым расстоянием о(; от середины половины окружности радиуса h и электрической длиной 8 линии,, присоединенной к среднему контакту половины окружности радиуса р , соотноше™ &, E,tR(l-cosoiO, эо к подвижным контактам, расположенным. равномерно по другой половине окруж4ia ности радиуса г , присоединены резисторы величиной 9 и ( R С co5oi; элементы уменьшенной модели решетки излучателей выполнены в виде конденсаторов емкостью Сд,