Спиральная антенна Советский патент 1987 года по МПК H01Q11/08 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам для радиотехнических систем различного назначения.

Цель изобретения - стабилизация формы диаграммы направленности (ДН) и коэффициента эллиптичности, а также уменьшение смещения главого лепестка ДН от нормали в рабочем диапазоне частот.

На фиг. 1 представлена структурная схема спиральной антенны, разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Спиральная антенна содержит излучатель в виде двухзаходной плоской спирали , 1, согласующий элемент 2, выполненный в виде начального участка двухзаходной плоской спирали 1, питающий фидер 3, резонатор 4.

Спиральная антенна работает следующим образом.

СВЧ-сигнал подается по питающему фидеру 3 через согласующий элемент 2 в витки двухзаходной плоской спирали 1 и формирует однонаправленное (благодаря наличию резонатора 4) излучение с эллиптической поляризацией, причем главный лепесток ДН ориентирован вдоль оси по нормали к плоскости раскрыва резонатора 4. При этом согласование двухзаходной плоской спирали 1 с питающим фидером 3 обеспечивается путем плавного изменения ширины полоска начального участка двухзаходной плоской спирали 1 по экспоненциальному закону. При этом форма его огибающих описывается уравнениями р(ф)А1е с внут. ренней стороны полоска и p(cp) С внешней стороны полоска, где

параметр) AI, А2 и В считаются заданными (получаются из известных уравнений ветвей двухзаходной плоской спирали при соответствующем выборе полярных координат р и ф), а параметры С, D, Е получены из соотношений

D фиакс (Е1 )

л Сфмакс Дрмакс J-

D + фмакс

+-Й Ьггде рмакс, ф.макс - полярные координаты в точке с максимальным приращением ширины полоска.

Дрмакс, РКОИТ и фконт -- параметры начального, участка двухзаходной плоской спирали 1 в месте подключения к питающему фидеру 3.

Благодаря плавному изменению ширины полоска по выбранному закону обеспечивается согласование волновых сопротивлений питающего фидера 3 и двухзаходной плоской спирали 1 в рабочем диапазоне частот, т.е. плавная трансформация волны в пи- тающем фидере в волну в двухзаходной спирали, что приводит к уменьшению из- резанностй скатов ДН, уменьшению отклонения главного лепестка ДН от нормали при изменении частоты и обеспечению постоянства коэффициента эллиптичности в рабо

чем диапазоне частот.

Формула изобретения

Спиральная антенна, содержашая излучатель в виде двухзаходной плоской спирали, установленный в плоскости раскрыва резонатора и подключенный к питающему фидеру через согласующий элемент, выполненный в виде начального участка двухзаходной плоской спирали, отличающаяся тем, что, с целью, стабилизации формы диаграммы направленности и коэффициента эллиптичности и уменьшения смещения главного лепестка диаграммы направленности от нормали в рабочем диапазоне частот,

форма огибающих начального участка двухзаходной плоской спирали выбрана из уравнений р(ф)А 1е с внутренней стороны полоска к р(ф) А2ё-- т +твес внешней

стороны полоска, где АЬ АЗ, В - заданные параметры, определяющие ширину полоска двухзаходной плоской спирали, причем AI, А2, В .0, С, D, Е - параметры, выбранные из соотношений D ф1.1акс(Е-1);

.Сфмакс.-Ьфконт .Сфконт

Дрмакс -- ; рконт: А2е +5S-r

ь1-(-фмак -и)...,т

где ркопт, фкомт - параметры начального участка двухзаходной плоской спирали в месте подключения к питающему фидеру; рмакс, фмакс - его параметры в точке с максимальным при- ращением щирины полоска Дрмам.

Редактор Ю. Петрушке Заказ 1401/51

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Vu2.2

Составитель Н. Орлова

Техред И. ВересКорректор ЛД. Шароши

Тираж 626Подписное

Изобретение обеспечивает аабилизацию формы ДН и коэф. эллиптичности, а также уменьшение смещения главного лепестка ДН от нормали в рабочем диапазоне -частот. Спиральная антенна имеет излучатель в виде двухзаходной плоской спирали (ДЗПС) 1, установленной в плоскости рас- крыва резонатора. СВЧ-сигнал, поступающий по питающему фидеру, проходит в витки ДЗПС 1 через согласующий элемент 2, выполненный в виде начального участка ДЗПС 1. благодаря наличию резонатора 4 формируется однонаправленное излучение с эллиптической поляризацией. Главный лепесток ДН ориентирован вдоль оси по нормали к плоскости раскрыва резонатора. Согласование ДЗПС 1 с питающим фидером обеспечивается плавным изменением ширины полоска начального участка ДЗПС 1 по экспоненциальному закону. Параметры огибающих начального участка ДЗПС выбираются из определенных соотношений. 2 ил. jflilTiiFii оо о со 05 Фиг.1