Управляемая линза Советский патент 1990 года по МПК H01Q3/26 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для радиосвязи и в других областях,

Цель изобретения - уменьшение СВЧ потерь за счет экранировки пьезокерамического преобразователя.

На фиг.1 представлена структурная схема управляемой линзы; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Управляемая линза состоит из волноводов 1, образованных плоскопараллельными металлическими пластинами 2, отрезков трубы прямоугольного сечения 3, металлических вкладышей 4, биморфных пьезокерамичёских элементов 3, упругих металлических пластин 6, упругих элементов 7, штока 8, отверстия 9.

Упругая металлическая пластина 6, представляющая собой подвижную стенк волновода 1, жестко закреплена двумя своими противоположными концами на одной стороне плоскопараллельной металлической пластины 2. Величина зазора 10 между отрезками трубы прямоугольного сечения 3 и упругой металлической пластиной 6 выбирается минимальной. Упругая металлическая пластина 6 соединена с помощью штока 8 с биморфным пьезокерамическим элементом 5 в средней точке 11 через отверстия 9. Участок 12 волновода 1 с упругой металлической пластиной 6 представляет собой плоский волновод плавнонерегулярного профиля с изменяемой шириной. Управляющее напряжение на электроды 13 (фиг.2,3) биморфного пьезокерамического элемента 5 подают с помощьюпроводника 14, проходящих через малое по сравнению с длиной волны отверстие 15 в металлическом вкладьШ1е 4. Разводка проводников 14 в апертуре антенны производится в плоскости Н. Проводники 14 соединены с блоком управления.

Управляемая линза работает следующим образом. Пусть на согласованную со свободным пространством.апертуру управляемой линзы перпендикулярно к ней падает плоская волна, вектор f которой параллелен металлическим пластинам 2. В (плоских) вопнрнодах 1 возбуяпвются и распространяются волны основного типа, скорость распространения которых зависит от ширины (пло ких) волноводов 1. Каждый бйморфный пьезокерамический элемент 5 под дейс твием управляющего напряжения изгибается в средней части и заставляет изгибаться упругую металлическую пластину 6, как показано i(a Фиг.2 пунр:тиром. Это приводит к изменению ширины участка t2 (ялоского) волново да t и внесению фазовозго сдвига. Например, изменение П Е огиба упругой металлической пластины 6 длиной ТО, на i .0,03Л приводит к внесению 360 фазового сдвига для расстояния между металлическими пластинами 2 0,65Л где / - длина волны. При выборе ширины упругой металлической пластины б. много больше Д влияние зазоров 10 незначительно. Подавая определенную комбинацию управляющих напряжений на, электроды 13 биМорфных пьезокерамических элементов 5, можно отклонить луч управляемой линзы в плоскос ти Н на заданный угол. Для отклонения луча в другой плоскости можно последовательно с первой управляемой линзой установить вторую управляемую линзу, повернув ее на 90 и разместив между ними проходной поляризатор Таким образом, предлагаемая управляемая линза обеспечивает экранировку биморфного пьезокерамического элемента 5 от СВЧ-Поля, чем и достигается уменьшение СВЧ-потерь по срав нению с изёестной линзой. СВЧ-потери определяются лишь потерями в проводящих поверхностях управляемой линзы и не превосходят 0,5 -дБ. Управляемую линзу целесообразно использовать в диапазоне миллиметровых волн, Другими достоинствами предлагаемой управляемой линзы являются расширение сектора сканирования за счет уменьшения периода решетки в .плоскости .Н при использовании в качестве металлических пластин 2 тонкой фольги, уменьшение температурной зависи мости фазового сдвига, уменьшение мощности электропитания и отсутствие трущихся частей. Формула изобретения Управляемая линза, состоящая из волноводов, образованных из Плоскопараллельных металлических пластин, и упругих металлических пластин, закрепленных -двумя своими противоположными концами на одной стороне волноводов и соединенных с пьезокерамическими преобразователями, отличающ-аяся тем, что, с целью уменьшения СВЧ-потерь за счет экранировки пьезокерамического преобразователя, введены отрезки трубы прямоугольного сечения, расположенных между плоскопараллельными металлическими пластинами по узлам треугольной координатной сетки, пьезокерамический преобразователь вьшолнен в виде биморфного пьезокерамического элемента, закрепленного своими противоположными концами посредством упругих элементов к одной из внутренних сторон отрезков трубы прямоугольного сечения, на концах которых ра(ЕПоложены введенные металлические вкладьши, а упругая металлическая пластина соединена с биморфным пьезокерамическим элементом посредством введенного штока, проходящего сквозь отверстия в плоскопараллельной металлической пластине и отрезке трубы прямоугольного сечения.

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - уменьшение СВЧ-потерь. Управляемая линза содержит волноводы 1, образованные плоскопараллельными металлическими пластинами 2, отрезки 3 трубы прямоугольного сечения, металлические вкладыши 4, биморфные пьезокерамические элементы 5, упругие металлические пластины 6, упругие элементы 7, шток 8 и отверстия 9. Цель достигается за счет обеспечения экранировки пьезокерамического преобразователя от СВЧ-поля. 3 ил.

7

Т

; u-« Фиг. 2

12

7 /

13

Б