АНТЕННА Советский патент 1995 года по МПК H01Q15/14 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для приема и передачи СВЧ-сигналов.

Наиболее часто в качестве направленных антенн для приема и передачи СВЧ-сигналов используются зеркальные антенны в виде параболоида вращения или параболического цилиндра и отражательные решетки. Поперечные размеры зеркальных антенн определяются требуемыми направленными свойствами. С этими размерами практически жестко связан и продольный размер антенны (расстояние от вершины зеркала до облучателя). При малом фокусном расстоянии зеркало имеет большую глубину и неудобно в использовании. Увеличение фокусного расстояния с целью уменьшения глубины зеркала приводит к увеличению габаритов всей антенны и снижению КИПа. Отражательная решетка, состоящая из Т-образных вибраторов над экраном, облучаемая точечным облучателем, имеет невысокий КИП, так как вибраторы отражают половину энергии, не фазируясь.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является зеркальная антенна с отражающим зеркалом типа параболический цилиндр, облучаемая линейным облучателем. Этой антенне присущи все недостатки зеркальных антенн.

Цель изобретения - уменьшить размеры антенны.

На фиг. 1 показана предложенная антенна; на фиг. 2 - электропроводящая пластина; на фиг. 3-5 - экспериментальные диаграммы направленности.

Антенна содержит отражающее зеркало 1 и линейный облучатель 2. Отражающее зеркало 1 выполнено в виде решетки электропроводящих пластин 3, плоскости которых параллельны друг другу и перпендикулярны оси линейного облучателя 2, а кромки расположены в одной плоскости. Кромки электропроводящих пластин, обращенные к облучателю, имеют гребенчатый профиль, глубина канавок которого меняется по закону
l = l₁ + λ/4 (1 - l₁/|l₁|), где l₁= λ/2π_arctg - 0,221d ϕ = arctg
k = 2 π/λ ;
λ - длина волны,
x_n, y_n - координаты фазового центра облучателя в системе координат x, y, связанной с центром зеркала;
x - координата вдоль электропроводящей пластины;
d = λ/8 - λ/4 - расстояние между электропроводящими пластинами, электропроводящие пластины закреплены с возможностью изменения расстояния между ними.

Период гребенчатого профиля t выбран в пределах t = (0,1-0,2) λ . Ширина канавки S ≥ t/2.

Размер отражающего зеркала выбирается из условия получения требуемых направленных свойств, расстояние до облучателя рекомендуется выбирать y ≈ L/5, x ≈ L/2.

В качестве облучателя 2 может использоваться любой линейный облучатель, вектор магнитного поля которого перпендикулярен его оси (например, волноводно-щелевая антенна с продольными щелями).

Между электропроводящими пластинами расположены пружинящие элементы 4. Все зеркало стянуто гибкими ограничителями 5 с шайбами 6 на конце.

Результаты экспериментального исследования антенны с размерами 500 х 400 х x210 мм³ показаны на фиг. 3-5.

Использование: спутниковое телевидение. Сущность изобретения: в антенне, содержащей отражатель и линейный облучатель, отражатель выполнен в виде решетки плоскопараллельных проводящих пластин, перпендикулярных оси линейного облучателя. Кромки проводящих пластин, обращенные к линейному облучателю, размещены в одной плоскости и имеют гребенчатый профиль, образованный параллельными канавками, глубина которых выбрана в соответствии с соотношениями, предложенными в формуле изобретения. Проводящие пластины закреплены с возможностью изменения расстояния между ними. 5 ил.

АНТЕННА, содержащая отражатель и линейный облучатель, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения ее размеров, отражатель выполнен в виде решетки плоскопараллельных проводящих пластин прямоугольной формы, плоскости которых перпендикулярны оси линейного облучателя, при этом в кромках проводящих пластин, обращенных к линейному облучателю и расположенных в одной плоскости, выполнены канавки, параллельные оси линейного облучателя, причем глубина канавок l выбрана из соотношения

где

k = 2π/λ;
λ - длина волны,
X_n, Y_n - координаты фазового центра линейного облучателя в ортогональной системе координат X, Y с центром в центре отражателя;
X - текущая координата вдоль проводящей пластины;
d - расстояние между проводящими пластинами,
l/8 ≅ d ≅ λ/4,
при этом проводящие пластины закреплены с возможностью изменения расстояния между ними.