Антенная решетка для сканирования в ограниченном секторе Советский патент 1990 года по МПК H01Q21/00 H01Q3/26 

Изобретение относится к радиотех- нике и может быть использовано в скнирующих антеннах СВЧ.

Цель изобретения - обеспечение широкоугольного сканирования в Н-плос- кости.

На фиг с 1 представлена структурная схема антенной решетки для сканирования в ограниченном секторе; на фиг. 2 - один период подрешетки, поперечный разрез.

Антенная решетка для сканирования в ограниченном секторе содержит линейные решетки открытых концов прямоугольных волноводов 1, короткозамкну- тые полноводные канавки 2, первые линейные рассеиватели 3, расположенные над линейными решетками открытых концов прямоугольных волноводов 1, вторые линейные рассеиватепи 4, расположенные над короткозамкнутыми волновод ными канавками 2.

Антенная решетка для скагарования в ограниченном секторе работает следующим образом.

Секторная форма парциальной диаграммы направленности и максимальный коэффициент усиления антенной решетки для сканирования в ограниченном секторе в секторе сканиоования обеспечивается подбором рельефа импедан- сной структуры, образованной корот- козамкнутыми волновоцными канавками 2 (т.е. глубиной канавок и их местоположением). Относительно малая величина коэффициентов взаимной связи между короткозамкнутыми эолновод- ными канавками 2 и линейными решетками открытых концов прямоугольных волноводов 1 требует точной фазиров- ки короткозамкнутых волноводных канавок 2 и налагает, соответственно, достаточно жесткие ограничения на технологические отклонения размеров элементов подрешеток.

Взаимосвязь между линейными решетками открытых концов прямоугольных волноводов 1 и короткозамкнутыми волноводными канавками 2 можно увеличить с помощью первых линейных рассеивателей 3„ расположенных над открытыми концами прямоугольных волноводов 19 и вторых линейных рассеивателей 4, расположенных над коротко замкнутыми волноводными канав- ками 2 импедансных структур. При этом выбор профилей и местоположение линейных рассеивателей 3 и 4 прово

0

5

5

0 5

0

0

5

дится совместно с выбором числа и глубин короткозамкнутых волноводных канавок 2 путем решения соответствующей электродинамической задачи или определяется экспериментальным путем.

Для обеспечения сканирования в Н- плоскости период линейных решеток открытых концов волноводов выбирается из условия однолучевого сканирования с 2-5%-ным запасом, определяемого из выражения d /(1+sin 0), где 0 - максимальный угол отклонения луча в Н-шюскости, d - расстояние между излучателями, при этом положение и профиль первых линейных рассеивателей 3 относительно линейных решеток открытых концов прямоугольных волноводов 1 выбирается так, чтобы парциальные ДН прямоугольных волноводов, образующих линейную решетку в Н-плоскости, были близки к столообразной.

При глубинах короткозамкнутых волноводных канавок 2 и их числе, а также профилей и положении линейных рассеивателей 3 и 4, выполненных в соответствии с формулой изобретения, обеспечивается сканирование лучом антенной решетки в Н-плос- кости в секторе углов ±40° при сканировании в плоскости Е в секторе углов ±6,5°.

Формула изобретения Антенная решетка для сканирования в ограниченном секторе, содержащая подрешетки, длина каждой из которых равна 3,42 А „ где Л- длина рабочей волны, и выполненные в виде коротко- замкнутых волноводных канавок, соединенных с открытым концом отрезка прямоугольного волновода, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения широкоугольного сканирования в Н-плоскости, введены дополнительные подрешетки, последовательно соединенные в Н-плоскости одна с другой и образующие линейные решетки открытых концов прямоугольных волноводов, первые линейные рассеиватели, расположенные над линейными решетками открытых концов прямоугольных волноводов симметрично их продольной оси на расстоянии 0,4 Л от центра первых линейных рассеивателей, поперечное ( сечение которых представляет собой шестиугольник, размеры которого вдоль

ортогональных осей симметрии равны 0,37Л и 0,51 Д , а углы при вершине - противоположный меньшему размеру по оси симметрии и обращенный к плоскости линейных решеток открытых концов прямоугольных волноводов и противоположный ему - равны 95°, вторые линейные рассеиватели, диаметр поперечного сечения которых равен 0,19 А, расположенные над короткозамкнутыми волноводными канавками симметрично их продольной оси, при этом в каждой подрешетке число короткозамкнутых волноводных канавок равно 11, а их глубины равны: первой, расположенной в середине подрешетки - 0,19 Л , вто

рых от нее - 0,23 А , третьих - 0,58Д, четвертых - 0,16 А , пятых - 0,13 А , шестых - 0,47А , вторые линейные рассеиватели расположены над первой, третьими и пятыми от нее кэроткозамк- нутыми волноводными канавками на расстоянии от их плоскости до центров вторых линейных рассеивателей, равном соответственно: О,ЗА , 0,84Л , 0,42Д, при этом ширина каждой короткозамкну- той волноводной канавки равна 0,23Д; а толщины стенок между ними и примыкающей к ним стенкой отрезка прямоугольного волновода, внутренний размер которого в плоскости Е равен 0.29Л, равны 0,05А.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - обеспечение широкоугольного сканирования в H-плоскости. Антенная решетка содержит линейные решетки открытых концов прямоугольных волноводов 1, короткозамкнутые волноводные канавки 2. Для достижения цели введены линейные рассеиватели 3, расположенные над линейными решетками открытых концов прямоугольных волноводов 1, и линейные рассеиватели 4, расположенные над канавками 2. Выбор профилей и местоположение рассеивателей 3 и 4 проводится вместе с выбором числа и глубин канавок 2. Для обеспечения сканирования в H-плоскости период линейных решеток открытых концов волноводов выбирается из условия однолучевого сканирования с 2-5%-ным запасом, определяемого из выражения D≤λ/(1+SINΘ), где Θ - макс.угол отклонения луча в H-плоскости, D-расстояние между излучателями. 2 ил.

Фиг.1