Двухзеркальная антенна Советский патент 1992 года по МПК H01Q19/06 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиоло- кационных станциях, в системах космической связи, в радиоастрономии.

, Известна двухзеркальная антенна, содержащая основной рефлектор, контррефлектор, облучатель, полую диэлектрическую опору, поверхность которой выполнена в виде тела вращения с осью вращения, совпадающей с фокальной осью антенны, образующая которого является параболой, описываемой уравнением

xs;0.5d-()tgBMy:4 0,25 d2 tg BM

где х и у - текущие координаты параболы;

d -диаметр контррефлектора;

Вм - угол облучения основного рефлектора;

Н - расстояние от фокуса основного рефлектора до облучателя;

д- расстояние от облучателя до точки пересечения параболы с фокальной осью.

Недостатком антенны является пониженный коэффициент усиления антенны, повышенная шумовая teMnepafypa антенны и повышенный уровень боковых лепестков из-за рассеяния части энергии облучателя мимо контррефлектора зеркальной системы.

Наиболее близкой к предлагаемой является двухзеркальная антенна, состоящая из облучателя, сплошной диэлектрической опоры, контррефлектора и основного рефлектора. Диэлектрическая опора выполнена в виде усеченного конуса, наклон образующей и диэлектрическая проницаемость которого обеспечивают полное внутреннее отражение элеткромагнитной энергии облучателя от границы раздела диэлектрик - воздух. После отражения от контррефлектора электромагнитная энергия вновь распространяется в сплошной диэлектрической опоре и вторично попадает на границу раздела диэлектрик - воздух под различными углами. Причем, чем ближе луч к оси зеркальной системы, тем больше угол падения луча на опору и тем больше угол преломления. Это приводит к спаду ампли(Л

с

ч

СА

сл ю

го

тудного распределения в центральной части зеркала и потере электромагнитной энергии.

Недостатками прототипа являются снижение коэффициента усиления, повышение уровня шумовой температуры и боковых лепестков, а в системах с разностными диаграммами направленности - уменьшение крутизны гШленгационной характеристики. ,/ Целью изобретения является увеличе- йие коэффициента усиления, уменьшение шумовой температуры антенны, увеличение крутизны пеленгационной характеристики и снижение уровня боковых лепестков.

Указанная цель достигается тем, что в двухзеркальной антенне, содержащей облучатель, контррефлектор, диэлектрическая опора выполнена сплошной, а поверхность контррефлектора смещена в сторону облучателя на величину

Ax(1-rohr A °

где

,25d( )(- +--л

4 v tg Вм tg AM

1

sin BM

).

AM - угол раскрыва контррефлектора из фазового центра облучателя;

s -диэлектрическая проницаемость материала диэлектрической опоры.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой двухзеркальной антенны.

Двухзеркальная антенна состоит из облучателя 1, сплошной диэлектрической опоры 2, контррефлектора 3, основного рефлектора 4.

Принцип работы заключается в следующем.

Электромагнитная волна, излучаемая облучателем 1, пройдя тело диэлектрической опоры 2, попадает на контррефлектор 3 и отражается обратно к основному рефлектору 4. Форма поверхности сплошной диэлектрической опоры обеспечивает падение на нее отраженных от контррефлектора волн под малыми углами, что позволяет согласовать поверхность сплошной диэлектрической опоры с окружающим пространством и тем самым обеспечивает прохождение электромагнитной энергии с незначительными потерями. Это приводит к увеличению усиления антенны, уменьшению шумовой температуры и уровня боковых лепестков, а в антеннах с разностными

диаграммами к увеличению крутизны пеленгационной характеристики. Выигрыш зависит от параметров антенны: диаметров основного рефлектора и контррефлектора,

фокусного расстояния, положения облучателя и вершины диэлектрической опоры, диэлектрической проницаемости материала, углов облучения основного зеркала и контр- рефлектора, уровня освещения основного

рефлектора и т.д. Так, например, при F/D - 0,3; е- 1,2; d/D - 0,12; Н + б 0,965d выигрыш в коэффициенте усиления составляет 23%, уменьшение шумовой температуры 15 К, увеличение крутизны пеленгационной характеристики на 10%.

Формула изобретения

Двухзеркальная антенна, содержащая рефлектор, контррефлектор и облучатель, соединенные посредством диэлектрической опоры, выполненной в виде тела вращения с осью, совпадающей с фокальной осью, образующая которого парабола, опи- сываемая уравнением

.5d-(H+d)tgBMy2+H+a 0,25d2tgBM

где х и у - координаты с началом в точке фокуса, и осью, совпадающей с фокальной осью;

d - диаметр контррефлектора;

Вм - угол раскрыва рефлектора из точки фокуса;

Н - расстояние от фокуса до облучателя;

д - расстояние от точки облучателя до точки пересечения образующей диэлектрической опоры с фокальной осью, отличающаяся тем, что с целью увеличения коэффициента усиления, уменьшения шумовой температуры, увеличения крутизны пеленгационной характеристики и снижения уровня боковых лепестков, диэлектрическая опора выполнена сплошной, а поверхность контррефлектора смещена в сторону облучателя на величину

50

Дх (1ТШ

)Ахо,

где

,25d(vF-1 )(

1

1

tg Вм tg AM

1

sinBM

).

AM - угол раскрыва контррефлектора изе-диэлектрическая проницаемость мафазового центра облучателя;териала электрической опоры.

Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения - увеличение коэффицента усиления, уменьшение шумовой температуры, увеличение крутизны пе- ленгационной характеристики и снижение уровня боковых лепестков-достигается выполнением диэлектрической опоры сплошной и смещением контррефлектора в сторону облучателя.1 ил.