Двухдиапазонная сканирующая двухзеркальная антенна Советский патент 1986 года по МПК H01Q21/00 

Изобретение относится к радиотех нике, а именно к антенным системам различных радиотехнических комплексов . Цель изобретения - повьшение коэффициента усиления в первом и втором частотных диапазонах. На чертеже представлена структурная схема двухдиапазонной сканирующе двухзеркальной антенны. Д уадиапазонная канирукяцая двухзеркальная антенна содержит главный осесимметричный рефлектор 1, образованный раскрьтами рупорно-волноводны излучателей 2 первого частотного диапазона, соединенных с волноводными фазирующими секциями 3, соосный еофо кусньй вспомогательный рефлектор 4, образованньй решеткой параллельных металлических пластин 5, расположенный с периодом j/8, где рабочая длина волны первого частотного диапазона, излучатели 6 второго частотного диапазона. При этом волноводная фазирунидая секция 3 вьтолнена в виде двух переходов 7 к 7 с прямоугольного волновода на квадратный, между которыми соосно с ними установлен отрезок В квадратного волновода и ко роткозамыкатель 9 с переключающим диодом 10. Двухпоз иционная сканирующая двухзеркальная антенна работает следующим образом. В первом частотном диапазоне ,цля каждого отдельного луча диаграммы направленности (ДН) один или несколь ко рупорно-волноводных излучателей 2 являются облучателем линейно поля- ризованного поля отражательной антенной рещетки с поворотом плоскости поляризации (остальные рупорно-волно водные излучатели 2 короткозамкнуты с помощью короткозамыкателей 4), Вектор Е электрического попя рупорно-волноводного излучателя 2 лежит в плоскости металлических пласти 5. Для того, чтобы отклонить диаграм му направленности на некоторый угол достаточно возбудить соответствующую группу .рупорно-волноводных излучателей 2. Выбор длины L волноводной фазиру ющей секции 3 согласно предложенному соотношению обеспечивает поворот плоскости поляризации отраженной волны на 90°, при этом соосный софокусный вспомогательный рефлектор становится прозрачным, что сущетвенно снижает коэ4)фициент затенения злучающего раскрыва и повышает коэфициент усиления антенны в первом астотном диапазоне. Возможность смещения зоны облучения без увеличения затеняющего эффекта расширяет сектор электрического сканирования. Вместе с изменением формы главного .осесимметричного рефлектора 1 согласно предложенному соотношению изменяется фазовое распределение в излучающем раскрыве в первом частотном диапазоне, что снижает коэффициент усиления в этом диапазоне. Для коррекции фазового распределения в каждую волноводную фазирующую секцию 3 устанавливается отрезок 8 квадратного волновода определенной длины. При этом линейно поляризованная волна от облучающей группы рупорно-волноводных излучателей 2 после отражения от соосного софокусного вспомогательного рефлектора 4 поступает на вход волноводной фазирующей секции 3 под углом 45 ° .к осям ее поперечного сечения, после прохождения перехода 7 с прямоугольного волйовода на квадратньй волна имеет круговую поляризацию и, проходя отрезок 8 квадратного волновода длиной до плоскости короткозамыкателя 9 и обратно, не изменяя поляризации, получает требуемый для коррекции фазовый набег. Далее, распространяясь вдоль перехода 7 прямоугольного волновода на квадратньй, преобразуется в линейно поляризованную волну с поляризацией, ортогональной первоначально падающей волне. Во втором частотном диапазоне поле излучения формируется в результате отражения поля, излучаемого рупорно-волноводными излучателями 2 первого частотного диапазона,.6т поверхности главного осесимметричного рефлектора 1, так как рупорно-волно-° водные излучатели 2 первого частотного диапазона во втором частотном диапазоне являются запредельными, а соосный софокусньй вспомогательньш рефлектор 4 является радиопрозрачным, так как вектор Е поля перпендикулярен параллельным металлическим плас-тинам .5. Поскольку поверхность главного осесимметричного рефлектора 1 представляет собой во втором частотном диапазоне гребенчатую структуру, влияние которой приводит к снижению 3коэффициента усиления, выбор формы главного осесимметричного рефлектора 1 в соответствии с предложенными соотношениями обеспечивает повьппение коэффициента усиления.. Ф о р м ула изобрет и я Двухдиапазонная сканирующая двухзеркальная антенна,содержащая главньй осесимметричньй рефлектор, отражающая поверхность которого образована раскрывами рупорно-волноводных излучателей первого частотного диапа зона, соединенных с волноводными фазирующими секциями, соосньй софокусный вспомогательный рефлектор, отражающая поверхность которого имеет форму гиперболоида вращения, и излучатели второго частотного диапазона, отличающаяся тем, что, с целью повьшения коэффициента усиления в первом и втором частотных диапазонах, полярный радиус f образующей главного осесимметричного рефлектора выбран из соотношения Г-ГоСф)-АГСч,я,с1/г)со5(ч)/2), гДе - полярный радиус параболоида вращения; 21 Ч - полярньш угол, 6.| 0,221, t - (0,06 -t- 1,19с) -1 1%)x(1-d/|)... q, : период расположения рупорно-волноводных излучателей первого частотного диапазона g- длина волны второго частотного диапазона; d- размер раскрыва рупорноволноводного излучателя первого частотного диапазона, а волноводная фазирующая секция выполнена в виде двух переходов с прямоугольного волновода на квадратньм, между которыми соосно с ними устанрвлен отрезок квадратного волновода с длиной L , выбранной из соотношения 1 (/г)со5() , - причем соосный софокусный вспомога- тельньй рефлектор выполнен в виде решетки металлических пластин, перпеникулярных плоскости поляризации электромагнитной волны второго частотного диапазона с периодом и ириной металлических пластин, равой f где длина волны первоо частотного диапазона.