Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации Советский патент 1989 года по МПК H01Q3/26 

фиг.1

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании и улучшении микрополосковых фазированных антенных решеток круго- вой поляризации.

Цель изобретения - уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлена микрополо- сковая фазированная антенная решетка, круговой поляризации, сечение; па фиг. 2 и 3 - фрагмент микрополо- сковой фазированной антенной решетки с тремя и четырьмя симметричными по- лотковыми вибраторами в каждой группе, вид сверху.

Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой расположен металлический экран 2, а на другой - периодически повторяющиеся группы из п, где п - четное число, симметричных полосковых вибраторов 3, нлечи каждого из которых выполнены ; виде отрезков полосковой линии, веющих общую ось симметрии, при ттом каждый симметричный полосковый вибратор 3 одной группы размещен на соответствующей прямой из семейства п пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположен- гых с угловым интервалом 1/2 й,, где

Д° 360°/п, высокочастотные пере- ключатели А, каждый из которых выполнен в виде p-i-n-диода, расположенного вдоль продольной оси симметрии симметричного полоскового вибратора 3 и установленного симметрично отно- сительно его поперечной оси симметрии , причем первый вывод -каждого р- i-n-диода подключен к первому плечу соответствующего симметричного полоскового вибратора 3, а второй вывод - к второму плечу симметричного полоскового вибратора, а в каждом плече каждого симметричного полоскового вибратора 3, в диэлектрической подложке 1 и в металлическом экране 2 на расстоянии половины длины симметричного полоскового вибратора 3 симметрично относительно его поперечной оси и перпендикулярно плоскости металлического экрана 2 выполнены отве стия 5, в которых размещены провода 6 управления p-i-n-диодами, подключенные к соответствующим плечам симметричных полобковых вибраторов 3.

В каждой группе n-1-й симметричный полосковый вибратор расположен с одной стороны относительно общей точки пересечения прямых в секторе углов (п-2) , а один симметричный по-- лосковый вибратор 3 расположен симметрично относительно обпей точки пересечения прямых.

Центры соседних симметричных по- лосковых вибраторов 3 разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения групп симметричны полосковых вибраторов 3. Толщина диэлектрической подложки 1 равна в/4, где - длина волны в диэлектрике. Каждый симметричный полосковый вибратор выполнен длиной Лъ /2 и шириной (0,05-0,2)/, .

Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации работает в отражательном режиме следующим образом.

Электромагнитная волна круговой поляризации падает на каждую группу симметричных полосковых вибраторов 3, при этом в каждой группе один высокочастотный переключатель 4 замкнут по высокой частоте (при подаче напряжения прямого смещения на p-i-n диод), а остальные высокочастотные переключатели 4 разомкнуты по высоко частоте (при подаче на p-i-n-диод напряжения обратного смещения). Разомкнутые симметричные полосковые вибраторы возбуждаются неэффективно. Замкнутый симметричный полосковый вибратор возбуждается эффективно и отражает линейную составляющую волны круговой поляризации. Другая ортогональная составляющая волны круговой поляризации отражается от металлического экрана 2. В результате в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 суммарная отраженная волна приобретает фазовый сдвиг, равный удвоенному углу поворота замкнутого симметричного по- лоскового вибратора. Дискретные углы поворота замкнутых симметричных полосковых вибраторов 3 в периодически повторяющихся группах различны и выбираются из условия получения синфазного сложения всех отраженных вол в заданном направлении фазирования. Период повторения групп симметричных полосковых вибраторов 3 определяется из условия однолучевого режима работы исходя из заданной ширины углового сектора сканирования и составляет (0,5-1) .1 (j - длина волны в свободном пространстве). При изменении угла сканирования микрополосковой фазированной антенной решетки круговой поляризации коммутируются высокочастотные переключатели 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3, замыкаются по высокой частоте высокочастотные переключатели 4 симметричных полосковых вибрато- ров 3 с дискретным углом поворота, требуемым для нового угла сканирования. Таким образом, путем коммутации высокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 изменяется фаза отраженной волны от каждой группы и микрополосковая фазированная решетка круговой поляризации сканирует лучом в заднном секторе сканирования.

Предлагаемая микрополосковая фазированная решетка круговой поляризации характеризуется упрощенной конструкцией и имеет меньшие потери высокочастотной энергии по сравнению с известной антенной за счет уменьшения числа диэлектрических подложек с двух до одной, уменьшения вдвое числа высокочастотных переключателей и выбора оптимального расстояния между проводами 6 управления p-i-n-дио- дами каждого симметричного полоско- вого вибратора.

Формула изобретения

Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации, содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен металлический экран, а на другой - периодически повторяющиеся группы, из п, где п - четное число, симметричных полосковых вибраторов, плечи каждого из которых выполнены в виде отрезков полосковой линии, имеющих

общую ось симметрии, при этом каждый симметричный полосковый вибратор одной группы размещен на соответствующей прямой из семейства п пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположенных о угловым интервалом 1/2Лф, где И ф 360 /п, а один симметричный полосковый внбратор расположен симметрично относительно общей точки пересечения прямых, BbicoKq4acTOTHbie переключатели, каждый из которых выполнен в виде p-i-n-диода, расположенного вдоль

продольной оси симметрии симметричного полоскового вибратора, первый вывод которого подключен к первому плечу симметричного полоскового вибратора, отличающаяся

тем, что, с целью уменьшения потерь высокочастотной энергии и упрощения конструкции, второй вывод каждого p-i-n-диода, установленного симметрично относительно поперечной оси сим-

метрии соответствующего симметричного полоскового вибратора, подключен к второму плечу симметричного полоскового вибратора, а в каждом плече каждого симметричного полоскового

вибратора, в диэлектрической подложке и в металлическом эране на расстоянии половины длины симметричного полоскового вибратора симметрично относительно его поперечной оси

и перпендикулярно плоскости металлического экрана, выполнены отверстия, в которых размещены провода управления р-i-n-диодами, подключенные к соответствующим плечам симметричных

полосковых вибраторов, при этом в

каждой группе п-1-и симметричный по- лосковый вибратор распбложен с одной стороны относительно общей точки пересечения прямых в секторе углов

(п-2)4Ј,/., а центры соседних симметричных полосковых вибраторов разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения групп симметричных полосковых вибраторов.

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции. Антенная решетка содержит диэлектрическую подложку 1, металлический экран 2, симметричные полосковые вибраторы 3, высокочастотные переключатели 4, отверстия 5 и провода 6 управления P -I -N-диодами. Антенная решетка работает в отражательном режиме. Путем коммутации высокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов 3 изменяется фаза отраженной волны от каждой группы и антенная решетка сканирует лучом в заданном секторе сканирования. Цель достигается за счет уменьшения числа диэлектрических подложек 1 с двух до одной, уменьшения вдвое числа высокочастотных переключателей 4 и выбора оптимального расстояния между проводами 6 управления P - I - N-диодами каждого симметричного полоскового вибратора 3. 3 ил.

фиг.г

Редактор А. Огар

Составитель Ю. Волков Техред Л.Сердюкова

Заказ 2548/49

Тираж 616

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

фи&З

Корректор В.Бугренкова

Подписное