Сканирующая антенная система Советский патент 1987 года по МПК H01Q3/26 

11

Изобретение относится к антеТГно технике, а именно к сканиру1ощим антенным системам.

Цель изобретения - уменьшение потерь СВЧ-энергии и повьппение надежности.

На чертеже представлена сканирующая антенная система.

Сканирующая антенная система содержит первую ФАР -1, состоящую из многомодовых фазосдвигающих злемен- тов, корректирующую линзу 2, облучатель в вид-е второй ФАР 3 и преломляющих линз 4.

Сканирующая антенная система работает следующим образом.

Вторая ФАР 3 фокусирует электромагнитное поле на одной из преломляющих- линз 4. Число преломляющих линз 4 соответствует числу подсекторов, на которые разбит сектор сканирования сканирующей антенной системы.

Каждая из преломляющих линз 4 При фокусировке на ней поля второй ФАР 3 формирует поле облучения в виде расходящейся волны с фазовым центром fn-,. соответствующим преломляющей линзе 4. Корректирующая линза 2 преобразует расходящуюся волну в плоскую. Угол наклона плоской волны определяется тем, на какую из преломляющих линз 4 фокусирует поле вторая ФАР 3.

Первая ФАР 1, образованная много- модовыми фазосдвигающими элементами, корректирует фазовое распределение, соответствующее плоской волне с наклонным фазовым фронтом, а следовательно, положение луча s небольших пределах. Таким образом, при перефо- .кусировке электромагнитной энергии с одной корректирующей линзы 2 на другую происходит перемещение луча сканирующей антенной системы с одного подсектора сканирования в другой. Сканирование в небольших пределах каждого из подсекторов осуществляется за счет первой ФАР 1, образованной многомодовыми фазосдвигающими элементами.

Использование для облучения кор- .ректирующей линзы 2 второй ФАР 3 и гфеломляющих линз 4 позволяет исключить электронный коммутатор и систему рупорных облучателей, что обеспечивает уменьшение потерь и СВЧ энергии и повышение надежности.

62

Формула изобретения

Сканирующая антенная система, содержащая первую фазированную антенную решетку (ФАР), состоящую из цно- гомодовых фазосдвигающих элементов, расположенных за корректирующей линзой, и облучатель, отличаю - щ а я с я тем, что, с целью уменьшения потерь СВЧ энергии и повьшения надежности, обхгучатель выполнен в виде второй ФАР и преломляющих линз, расположенных между второй ФАР и корректирующей линзой, конфигурация преломляющих линз определяется радиус- вектором R(9) , исходящим из соответствующего каждой преломляющей линзе фазового центра, и толщиной d(9), которые получены из уравнений

R; Rtgc,

, - t,, dsin24 2((f)

25 f(Xp- YptgQ) Xp- RsinO +

dsin(0-Cf +агсз1п---)(ур -Rcosi9+

+ dcos(6-C| + aircsin -i--) . tg 2x«

30

H(Cp-arcsin iS.4)e n -

35

где n - показатель преломления диэлектрика преломляющей линкоординаты фазового центра в системе координат, связанной с центром корректирующей линзы;

угол между радиус-вектором R(0) и отрицательным направлением оси у, изменяющийся в пределах от 0,

45

arctg (Хр- у) 0, arctg (ХР+ -f)/y,;

Dp - размер раскрыва первой ФАР; f(x) - функция, устанавливающая соответствие между точками

пересечения лучом раскрывов -| первой и второй ФАР; RQ,dg - производные по углу 0 .граничные условия выбраны из соотно- 55 шений

R(9.) (5-10)(0,-е,); , )«(1-5) л; где i - рабочая длина волны в свободном пространстве.