Элемент фазированной антенной решетки Советский патент 1988 года по МПК H01Q13/00 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике.

Цель изобретения - формирование секторной диаграммы направленности в Е- и Н-плоскостях одновременно.

На чертеже представлена структурная схема элемента фазированной решетки.

Элемент фазированной антенной ре- тетки содержит центральный прямоугольный волновод 1 с входом 2, боковые отрезки прямоугольных волноводов 3, металлический экран 4, цент- рапьный пассивный вибратор 5, боковые пассивные вибраторы 6«

Элемент фазированной антенной решетки работает следующим образом,

На вход 2 центрального прямоугольного волновода 1 подается СВЧ электромагнитная энергия и излучается через его раскрыв, Вследствие сильной электромагнитной связи возбуждаются боковые отрезки прямоугольных волноводов 3 с короткозамкнутыми входами, Вдоль линейки из боковых отрезков прямоугольных волноводов 3 по обе

стороны от центрального прямоугольно

го волновода 1 поддерживается бегущая электромагнитная волна. Формирование диаграммы направленности в Е- плоскости происходит за счет подбора длин боковых отрезков волноводов 3,

Поле, излучаемое центральным волноводом 1, возбуждает центральный пассивньш вибратор 5 и боковые пассивные вибраторы 6, Формирование диаграммы направленности элемента фазированной антенной решетки в Н-плос- кости происходит за счет подбора высоты расположения каждого пассивного вибратора над металлической пластиной 4, подбора их длин и расстояний между пассивными вибраторами. Металлический экран 4 отражает электромагнитные волны, распространяющиеся в направлении к нему, и при выбранном располо- жении и длинах пассивных вибраторов увеличивает поток электромагнитной энергии в поперечном направлении.

Таким образом, получена наперед заданная (секториальная) диаграмма направленности элемента фазированной антенной решетки в Е- и Н-плоскостях одновременно без применения фазосдви гающих и согласующих устройств.

г

10

15

0

-

30

35

40 45 jg

55

Формула изобретения

Элемент фазированной антенной решетки, содержащий линейку из N отрезков прямоугольных волноводов, где N 3,5, 7,,.., причем вход центрального прямоугольного волновода является входом элемента фазированной . антенной решетки, а входы боковых отрезков прямоугольных волноводов корот- козамкнуты, при этом раскрывы N отрезков прямоугольных волноводов расположены в плоскости металлического экрана, отличающийся тем, что, с целью формирования секторной диаграммы направленности в Е- и Н- плоскостях одновременно, число резков прямоугольных волноводов выбрано равным 11,. введены девять пассивных вибраторов, выполненных из отрезков проводников, расположенных параллельно друг другу в плоскости, параллельной металлическому экрану на высоте h 0,26 Х от него, при этом отрезки прямоугольных волноводов совмещены широкими стенками, центральный пассивный вибратор размещен в плоскости симметрии, проходящей через ось линейки, а .боковые расположе ны попарно симметрично относительно центрального, причем их длины и расстояния между ними выбраны из соотношений

1о 0,57 Л ;

Т

ILI - эд - -56

1,8 О. Л J

d d

0,3871 ;

o,f ;

0,3 0,5

1Л ; 2,1 Л ;

do,i 2,84,

где Л - рабочая длина волны в свободном пространстве; IQ - длина центрального пассивного вибратора;

1j - длины i и J попарно симметричных вибраторов; UQ-- - расстояние от центрального

до i-го бокового вибратора, при этом длины боковых отрезков прямоугольных волноводов, попарно симметричных относительно центрального прямоугольного волновода, выбраны из соотношений

Ь,2 0,37-; ; , Ъ„ 0,54 ;

L

м,

5,6

0,3 -л ;

L.g 0,48 Л ; Ь,.,, 0,26 ,

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает формирование секторной диа граммы направленности (да) в Е- и Н-плоскостях одновременно. Элемент фазированной антенной ре- тетки (ФАР) содержит линейку из одиннадцати отрезков прямоугольных волноводов (ОПВ), совмещенных широкими стенками и расположенньпс так, что их раскрывы находятся в плоскости металлического экрана 4, и девять пассивных вибраторов (ПВ), вьтолненных в виде отрезков проводников, расположенных параллельно друг другу в плоскости, параллельной металлическому экрану 4 на высоте h 0,26 , ПВ имеют определенные длины. Центральный ПВ 5 расположен в плоскости симметрии, проходящей через ось линейки, а боковые ПВ 6 размещены попарно симметрично от него на определенных расстояниях друг от друга. СВЧ-энер- гия подается на вход 2 центрального ОПВ 1 и излучается через его раскрыв. Благодаря электромагнитной связи возбуждаются боковые ОПВ 3, входы которых короткозамкнуты. Поле, излучаемое центральным ОПВ 1, возбуждает ПВ 5, 6. Металлический экран 4 отражает электромагнитные волнь и увеличивает поток энергии в поперечном направлении, ормирование ДН элемента ФАР в Е-плоскости обеспечивается подбором длин боковых ОПВ 3, а в Н-плос- кости - подбором размеров ПВ и их расположением. 1 ил. (Л 00. 0 со 4 2