Излучатель фазированной антенной решетки Советский патент 1987 года по МПК H01Q13/00 

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах.

Цель изобретения - расширение диаграммы напра вленности и согласовани в широком диапазоне частот.

На чертеже приведена структурная схема излучателя фазированной антенной решетки (ФАР).

Излучатель ФАР содержит круглый волновод с открытьм концом 1, заполненный диэлектриком 2, и металлическую перегородку 3, причем радиус а круглого волновода выбран из соотношения

(/4Г 3,143 а ,06, где Л - рабочая длина волны;

- относительная диэлектрическая проницаемость, металлическая перегородка 3 установлена внутри круглого волновода 1 вплотную к его стенкам вдоль продольной оси под углом с, 5-8 к плоскости поляризации волны Н,, и скошена под углом р 30-32 со стороны входа круглого .волновода, и скошена симметрично от продольной оси круглого волновода со стороны его открытого конца под углом у 60-64, а толшина d и длина 1 металлической перегородки выбраны из соотношений

d (0,02 -0,03)-Л/Ж.

1 (3 - 3,5),

а расстояние f, от вершины симметричного скоса до открытого конца волновода 1 выбрано из соотношения

f, -fa-±-9 3Z5)

-Jl - ( Л/3,4133) (/2,613а)2

где ,1,2,...

Излучатель ФАР работает следующим образом.

В круглом волноводе 1 возбуждается волна типа Н,, . Металлическая перегородка 3, установленная под углом о(, к плоскости вектора Е, разделяет его на две составляющие - перпендикулярную к плоскости металлической перегородки 1 (Ej) и параллельную ей (Е, ). Эти составляющие синфазны, но имеют разные амплитуды, зависящие от угла oi . Составляющая Е проходит оба полукруглых волновода без изменения фазовой скорости и возбуждает волну Н„. на участке длиной 1, в от

резке круглого волновода от вершины симметричного скоса металлической перегородки 3 до открытого конца круглого волновода.

Составляющая Е,, при прохождении

вдоль скоса с углом ft металлической перегородки замедляется, приобретая фазовый сдвиг относительно Е, равный f/2, и трансформируется на скосе в две противоположные направленные составляющие, которые распространяются в полукруглых волноводах и при прохождении второго скоса с углом при вершине, равнымY , приобретают 5 дополнительный фазовый сдвиг, равный | /4, и трансформируются в волну типа EQ , которая распространяется в отрезке круглого волновода длиной , и излучается синфазно с волной Е, .

Широкая диаграмма направленности излучателя ФАР обеспечивается за . счёт Дополнительного излучения волны Е , 1-1меющей воронкообразную Диаграмму направленности.

Согласование в широком диапазоне частот обеспечивается оптимальным выбором угла скоса |3 j толщины d и длины Z металлической перегородки, достигая ,25 в полосе частот, равной 20% от средней рабочей частоты.

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Излучатель фазированной антенной решетки, выполненный в виде круглого волновода с открытым концом, заполненного диэлектриком, с радиусом (а), выбранным из соотношения

4 3,413 1Г-2,06 где Л - рабочая длина волны;

- относительная диэлектрическая проницаемостьj

отличающийся тем, что, с целью расширения диаграммы направленности и согласования в широком диапазоне частот, внутри круглого волновода, вплотную к его стенкам, вдоль продольной оси под углом 5-8 0 к плоскости поляризации волны Н,, установлена металлическая перегородка, скошенная под углом 30-32° с стороны входа круглого волновода и скошенная симметрично от продольной оси круглого волновода с стороны его открытого конца под углом 60-64 , при этом толщина d и длина f металлической перегородки выбраны из соотношений d (0,02 - 0,03),

5

31288790

(3 - 3,5) Л/лГГ , а расстояние lO.l.)

f, от вершины симметричного скоса до Т .„ ,„ . . ., Г-7Г7T ZГ 7 открытого конца круглого волновода (/3,413а)- 1 - (W2,613.0 выбрано из соотношения п 0,1,2 ....

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - расширение диаграммы направленности и согласования в широком диапазоне частот. Излучатель содержит круглый волновод (КБ) 1 с открытым концом и заполненный диэлектриком 2 и металлическую перегородку (МП) 3. МП 3 установлена внутри KB 1 вплотную к его стенкам вдоль продольной оси под углом oi 5-8° к плоскости поляризации волны Н,, и скошена под углом 30- 32 со стороны входа КБ 1, и скошена симметрично от продольной оси КБ 1 со стороны его отк рытого конца под углом Y 60-64. Толш;ина d и длина 1 МП 3 выбираются из соответствующих соотношений. Широкая диаграмма направленности обеспечивается за счет дополнительного излучения волны Eg, , имеющей воронкообразную диаграмму направленности. Согласование в широком диапазоне частот обеспечивается оп- тимальным выбором угла / , толщины d и длины I МП 3, достигая КСВ &,25 в полосе частот, равной 20% от средней рабочей частоты. 1 ил. ю о