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

фигЛ

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании и улучшении микрополос- коных фазированных антенных решеток круговой поляризации.

Цель изобретения - уменьшение потерь высокочастотной энергии и упрощение конструкции.

На фиг, 1 представлена микрополос- коная фазированная антенная решетка, сечение; на фиг. 2 и 3 фрагменты микрополосковой фазированной антенны решетки с тремя и четырьмя симметричными полосковыми вибратора- ми в каждой группе, вид сверху.

Микрополосковая фазированная решетка содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой расположен металлический экран 2, а на другой - периодически повторяющийся группы из п, где п - нечетное число, симметричных полосковых вибраторов 3, плечи каждого из которых выполнены в виде отрезков полоско- вой линии, имеющих общую ось симметрии, при этом каждый симметричный по- лосковый вибратор 3 одной грунпм размещен на соответствующей прямой из семейства п пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположенных с угловым интервалом 1/2Дф, гдеДф 360 /п, высокочастотные переключатели 4, каждый из которых выполнен в виде p-i-n-диода, расположенного вдоль продольной оси симметрии симметричного вибратора 3, и установленного симметрично относительно его поперечной оси симметрии, причем первый вывод каждого p-i-n- диода подключен к первому плечу соответствующего симметричного полоско вого вибратора 3, а второй вывод - к второму плечу симметричного полос- кового 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 сим- метрично относительно его поперечной оси и перпендикулярно плоскости металлического экрана 2 выполнены отверстия 5, в которых размещены провода 6 управления p-i-n-диодами, под ключенные к соответствующим плечам симметричных полосковых вибраторов 3 В каждой группе все симметричные по- лосковые вибраторы расположены с одной стороны относительно общей точки пересечения прямых в секторе углов (n-l)aj, /2.

Центры соседних симметричных полосковых вибраторов 3 разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения групп симметричных иолосковых вибраторов 3. Толщина диэлектрической подложки 1 равна

#4/4, где Я6 - длина волны в диэлектрике. Каждый симметричный полоско- вый вибратор выполнен длиной и шириной (0,05-0,2).

Микроиолосковая 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 частбте (при подаче напряжения прямого смещения на p-i-n диод), а остальные высокочастотные переключатели 4 разомкнуты по высокой 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 преобретает фазовый сдвиг, равный удвоенному углу поворота замкну- того симметричного полоскового.вибратора. Дискретные углы поворота замкнутых симметричных полосковых вибраторов 3 в периодически повторяющихся группах различны и выбираются из условия получения синфазного сложения всех отраженных волн 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)/ , где R - длина волны в свободном пространстве. При изменени угла сканирования микрополосковой фазированной антенной решетки кругоJ 147

вой поляризации коммутируются высокочастотные переключатели 4 в каждой группе симметричных полоскопых вибраторов 3, замыкаются по высокой час- тоте высокочастотные переключатели 4 симметричных полосковых вибраторов 3 с дискретным углом поворота, требуемым для нового угла сканирования. Таким образом, путем коммутации вы- сокочастотных переключателей 4 в каждой группе симметричных полосковых вибраторов изменяется фаза отраженной волны от каждой группы и микро- полосковая фазированная решетка кру- говой поляризации сканирует лучом в заданном секторе сканирования.

Предлагаемая микрополосковая фазированная решетка круговой поляриоднои группы размещен на соответствующей прямой из семейства п пересекающихся прямых, имеющих общую точку пересечения и расположенных с угловым интервалом 1/2 Д .,, где 4 360 /п высокочастотные переключатели, каждый из которых выполнен в виде p-i-n-дио- да, расположенного вдоль продольной реи симметрии симметричного полоско- вого 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 симметрии соот

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.

зации характеризуется упрощенной кон- 20 ветствующего симметричного полоскострукцией 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 полоскового вибратора.

Формула изобретения

Микрополосковая фазированная антенная решетка круговой поляризации, содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен металлический экран, на другой - периодически повторяющиеся группы из п, где п - нечетное число, симметричных полосковых вибраторов, плечи каждого из которых выполнены в виде отрезков полосковой линии, имеющих общую ось симметрии, при этом каждый симметричный полосковый вибратор

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

5 в диэлектрической подложке и в металлическом экране на расстоянии половины длины симметричного полоскового вибратора симметрично относительно его поперечной оси и перпендику-

0 лярно плоскости металлического экрана, выполнены отверстия, в которых размещены провода управления p-i-n- диодами, подключенные к соответствующим плечам симметричных полосковых вибраторов, при этом в каждой группе все симметричные полосковые вибраторы расположены с одной стороны относительно общей точки пересечения прямых в секторе углов (n-1),

0 а центры соседних симметричных полосковых вибраторов-разнесены на расстояние, не превышающее половину периода повторения группы симметричных полосковых вибраторов.

5

фиг.2