Антенна Советский патент 1992 года по МПК H01Q3/26 

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в качестве приемно-передающей антенны линейной поляризации, в частности дл приема спутникового телевидения .

Известны зеркальные антеннь,. состоящие из облучателя и зеркала в виде параболическога цилиндра. Зеркало такой . .антенны имеет фиксированную конфигурацию,,что не всегда удобно для практики. Кроме того, продольный размер антенны, определяемый расстоянием от вершины зеркала до облучателя, достаточно, велик. При уменьшении фокусного расстояния увеличивается глубина, зеркала, что также неудобно с пpiaктичecкoй точки зрения.

Известны также фазированные антенные решетки отражательного типа, .представляющие собой систему достаточно произвольно расположенных излучателей с фиксированными фазовращателями, вход которых короткозамкнут. Выбирая соответствующим образом величину фазового сдвига, вносимого фазовращателями, можно сформировать максимум излучения в заданном направлении.

Основным недостатком такой решетки является то, что, даже при идеальном согласовании излучающих элементов с трактом,

)- .

часть падающей на. решетку энергии переизлучается непосредственно элементами решетки, не проходя через фазовращатели, г.е. не фазируясь. Это приводит к снижению коэффициента использования поверхности.

Наиболее близкой по технической сущности является антенна, состоящая из линейного облучателя и гофрированного отражателя с произвольным контуром поперечного сечения. Глубина канавок гофра меняется от О до А/2, где Я - длина рабочей волны, т.е. требуется достаточно большая толщина отражателя. В связи с этим отражатель получается досточно тяжелым.

Целью изобретения является снижение массы антенны.

Поставленная цель достигается те.м, что в антенну, состоящую из облучателя и гофрированного отражателя, введен диэлектрический слой, нанесенный на гофрированный отражатель, причем толщина выбрана из соотношения , аЯ rarctgbx

+ Ulxl

4- ч- ( 4- sin(/)x (V -f U)

cosy + 411 -t-(Xo) -cos(V -t-U)P и (х) (l; - 0:х 0 (р arctg xi + arctg С I ), где г 1 - диэлетрическая проницаемость диэлектрического слоя; уп, Хп - координаты линейного облучателя; Хо х(у) - функция, описывающая форму поверхности отражателя; хо у - координата вдоль отражателя перпендикулярно канавкам гофра; 1у1 2. L- поперечный размер отражателя; Оо - направление главного лепестка диаграммы направленности; U k(xo cos OQ- у sin во)+ , V k (Хо cos + у sin + а ;-k 2х тг/Л ; А - длина волны; О а 1,1 Ь 2 - экспериментальные параметры;фазы /.и а лежат в пределах от jt /2 до я, а глубина канавок гофра меняется по закону e(1-a).). Сущность изобретения поясняется чертежом. Антенна состоит из линейного облучателя 1 и гофрированного отражателя 2, Поперечные размеры отражателя, его форма, величина канавки 3 и период гофра, тип облучателя выбираются так же, как и в прототипе. Гофрированная поверхность отражателя Некрыта диэлектриком 4. Тип диэлектрика по свойствам должен соответствовать диапазону рабочих частот антенны,-Величина параметра а при выбранном типе диэлектрика должна обеспечивать минимальную массу отражателя. Значение параметра b зависит от соотношения толщины ребра и ширины канавки, лежит в пределах от 1 до 2, что обеспечивает максимальную эффективность преобразования цилиндрической волны облучателя в плоскую отраженную волну. Фазы убио; , лежащие в пределах от Jt /2 до я, подбираются таким образом, чтобы отражатель имел минимальное количество канавок, длина которых близка к резонансной. Это обеспечивает максимальный диапазон рабочих частот антенны. Цилиндрическая волна, формируемая облучателем, вектор магнитного поля которой параллелен канавками гофра, облучает гофрированный отражатель. За счет вышеуказанного .закона изменения глубины канавок и толщины диэлектрика цилиндрический фронт падающей волны преобразуется в плоский фронт отраженной волны, причем фронт отраженной волны перпендикулярен заданному направлению Оо (направлению максимального излучения). Изобретение позволяет уменьшить массу антенны и расширить полосы рабочих частот. Формула изобретения Антенна, содержащая линейный облучатель и гофрированный отражатель цилиндрической формы, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы, введен диэлектрический слой, нанесенный на гофрированный отражатель, причем толщина слоя выбрана из соотношения г1 aA rarctg bx , . i -Y т я +U(X)J где r 1 - диэлектрическая проницаемость диэлектрического слоя; х cos -I- cosdo + (slndo - siny)(V Н- и) 4V1 -i-(xi) -cos(V + U)f fl, U(x)4; , io,o , (f) arctg Xj + arcT (-rf), A An xn, УП координаты линейного облучателя; Хо - ХО(У) - координаты точек поверхности гофрированного отражателя; xol cixo/dy; |уК1/2; L-поперечный размер отражателя; у- координата вдоль отражателя, перпендикулярно канавкам гофра; во - направление главного лепестка диаграммы направленности; и k(xo cos во -у sin во)+/3 ; V k(xc) cos + у sin (р) + а ; k 2ЛГ/Я; А- длина волны; О а 1;1 Ь , а глубина гофра выбрана из соотношения e()tar + U(x).

Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения - снижение массы достигается выполнением отражателя гофрированным и нанесением на него диэлектрического слоя с толщиной, изменяемой в соответствии с расчетным соотношением. 1 ил.