Антенна Советский патент 1993 года по МПК H01Q19/13 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для все- направленного сфокусированного приема и передачи электромагнитного излучателя вертикальной и горизонтальной поляризации.

Цель изобретения: увеличение коэффициента усиления.

Эффект всенаправленного сфокусированного в горизонтальной плоскости приема электромагнитного излучения достигается тем, что ненаправленный излучатель, установленный в центре антенны по- зволяет принимать электромагнитное излучение независимо от направления прихода волны, а часть поляризационно-селек- тивного зеркала для любого направления прихода волны является параболой, фокусное расстояние которой равно радиусу антенны.

На чертеже изображена заявляемая антенна.

Антенна см.фиг. 1 содержит поляриза- ционно-селективное зеркало 1, облучатель 2. Поляризационно-сёлективное зеркало выполнено в виде набора пластин, размещенных на поверхности цилиндра или бочки под углом 45 градусов к образующей. При этом пластины на диаметрально противоположных сторонах зеркала оказываются взаимно перпендикулярными.

Соотношение между шагом расположения пластин d и шириной пластин А определяется по следующей методике. Если коэффициент прохождения плоской волны с плоскостью поляризации вектора Ё параллельной пластинам через внешнюю сторону зеркала задать КПр 0,1 (т.е. потери при отражении 0,5 дБ), то соотношение для А и о1 будут следующими:

- 0,7 -у 0,5, где Я - длина волны (1)

сл

с

00 СА) О

СЛ 4

Os

Для таких соотношений And коэффициент отражения К0тр для плоской волны с плоскостью поляризации вектора Е, перпендикулярной пластинам,равен:

l 2x

4R2 -R4+4R Ј

+ -+R2 (8)

Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления при приеме в одной плоскости - достигается введением поляри- зационно селективного зеркала из набора пластин на поверхности цилиндра или бочки под углом 45° к образующей, а излучатель линейной поляризации размещен на оси цилиндра или бочки. 1 ил.

Котр-Кпр(1- ) 0,03.

Т.е. потери прохода волны составляют 0,1 дБ. Таким образом, плоская волна, с плоскостью поляризации вектора Е перпен- .дикулярной пластинам проходит через внешнюю сторону зеркала шириной I и высотой h с потерями 0,5 дБ. принимается ненаправленным излучателем.

Энергия плоской волны, отраженной от части внутренней поверхности зеркала, будет синфазно складываться в центре антенны от той части зеркала, для которой разность фаз между центральным лучем и лучем отраженным от любой другой части зеркала не превышают определенной величины (обычно д), т.е.

Л

4

Если аппроксимировать часть внутренней поверхности зеркала параболой, фокусное расстояние которой равно радиусу антенны, то условие (3) можно записать в следующем виде:

ya-yi Ду

У1 R2 X2 ч,2

y2 R4R&Ф 1 А

AY.-ijM-i

. Таким образом, горизонтальный размер части внутренней поверхности, практически совпадающей с параболой при выполнении условия (3) можно записать в следующем биде:

Если сравнить размеры внутренних поверхностей зеркал фокусирующих в центр антенны и в точку расположенную на окружности радиусом R/2, где R - радиус антенны, .JQ по графику приведенному 4, стр.573, то отношение этих размеров равно:

I/L

2

(9)

15

20

25

30

35

45

50

где I - горизонтальный размер зеркала фокусирующего в центр антенны,

L - горизонтальный размер зеркала фокусирующего в точку расположенную на окружности радиусом R/2, т.е. снижение коэффициента усиления за счет расположения облучателя в центре антенны по сравнению с антенной, у которой облучатель расположен на окружности радиусом близким к R/2, не превышают 3 дБ. За счет того, что облучатель установленный в центре ненаправленный (без рефлектора) потери КУ Составляют 3 ,дБ. Таким образом заявляемая антенна при уменьшении количества излучателей позволяет увеличить коэффициент усиления.

Нами была изготовлена антенна с цилиндрическим поляризэционно-селектив- ным зеркалом и облучателем выполненным в виде несимметричного вибратора.. При радиусе антенны 4.5 А и высоте зеркала 2 Я получен коэффициент усиления 14 дБ. Т.е. при вертикальном размере прототипа равном вертикальному размеру антенны, КУ ,л заявляемой антенны на 8 дБ больше.

Формул а изобретения

Антенна, содержащая излучатель линейной поляризации, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления при приеме в одной плоскости, введено пбляризационно-селективное зеркало, выполненное в виде набора пластин, размещенных на поверхности цилиндра или бочки под углом 45° к образующей, причем излучатель линейной поляризации размещен на оси цилиндра или бочки.