Двухзеркальная антенна Советский патент 1987 года по МПК H01Q19/18 

00 4 Изобретение относится к области антенной техники и может быть исполь зовано в линиях радиолинейной связи на СВЧ, особенно при необходимости широкоугольного сканирования. Известна двухзеркальная антенна с изломом образующей малого зеркала. Эта антенна обладает высоким усилением и хорошо согласована с облучателем. Ее недостатком является невозможност широкоугольного сканирования путем поворота облучающего устройства относительно большого зеркала. Известна также двухзеркальная антенна, содержащая облучатель, большо зеркало с образующей в виде части ок ружности и малое зеркало с криволинейной образующей. В такой антенне возможно широкоугольное неискаженное сканирование путем поворота одного облучающего устройства. Однако у этой антенны относительно невысокое значение коэффициента усиления и плохое согласование с облучателем, ввиду отражения части энергии, падающей от рупора на малое зеркало, назад в рупор и затенения части отраженной от большого зеркала плоской волны малым зеркалом. Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления и улучшение согласования с облучателем при сохранении сканирующих свойств антенны. Дпя этого в двухзеркальной антенне, содержащей облучатель, большое зеркало с образующей в виде окружнос ти и малое зеркало с криволинейной образующей, поверхность малого зерка ла выполнена с изломом, внешний угол кЬторого выбран в пределах от iT до г it , при этом острие излома направле но в сторону, противоположную большо му зеркалу, а расстояние между точко излома и большим зеркалом выбрано ме нее половины радиуса образзтощей боль (1 - -J,- шого зеркала и более диуса. На фит.1 изображена двухзеркальная антенна с цилипдрическим большим зеркалом; на фиг.2 - двухзеркальная антенна со сферическим большим зеркалом. Предложенная антенна имеет большое зеркало 1, малое зеркало 2, облучатель 3. Образующая малого зеркала 2 8 32 описывается следующим уравнением в параметрической форме X/R С+(2с-1) :lCllC/-lll2ECi X/R C+Ut и .-С-С(1-2рС) y/R (2с-|- - 1), с-с,, где X и у обозначены по фиг.1, С cos 9 , с, cos в - угол ич вершины окружности О к точке отражения М соответствующего луча от большого зеркала 1, и осью аптенны; (Л - угол между направлением луча, отраженного от малого зеркала; р ОА расстояние от фазового центра облуча1 1- (cos---) J .г, теля 3, DT R R sin--СТ - расстояние от острия излома до поверхности большого зеркала; R -.радиус образующей большого зеркала 1. При данной образующей в плоскости раскрыва антенны создается волна вв с синфазным волновым фронтом. Положение облучателя 3 (фиг.1,2) относительно вершины малого зеркала 2 определяется формулой его диаграммы направленности. Чем она шире, тем на более близком расстоянии от малого зеркала 2 располагается облучатель 3 для получения в плоскости раскрыва амплитудного распределения, наиболее близкого к равномерному. Двухзеркальная антенна работает следующим образом. Все лучи, исходящие из фазового центра А облучателя 3, после отражения от обоих зеркал образуют в плоскости раскрыва синфазное поле ВВ. Поскольку образующая малого зеркала 2 имеет в центральной части излом Т, отраженное поле образует в центре большого зеркала 1 необходимую область тени так же, как и в антенне. .Диаметр затененной части 2г большого зеркала 1 может быть выбран больше или меньше диаметра малого зеркала 2г в зависимости от угла излома 2у образующей малого зеркала 2. Целесообразно выбирать эти диаметры равными (Гд г,), при этом коэффициент усиления будет максимален. В этом случае поле плоской волны, отраженное от большого зеркала 1, не затеняется малым зеркалом 2. Согласование антенны с облучателем 3 улучшается за счет указанного выше отсутствия отражения поля плоской волны малым эеркалом 2. В отличие от антенны с изломом малого зеркала острие излома образующей малого зеркала 2 в данной антенне направлено в сторону, противоположную большому зеркалу 1, а внешний угол излома 2 180 , в пределах от if до В отличие от двухзеркальных антенн с гладким профилем малого зеркала расстояние между большим и малым зеркалами не произвольно, а связано с углом излома малого зеркала 2у, который определяется размером теневого пятна (2J « n+ot). Расстояние между точкой излома Т и большим зеркалом 1

М 84

Фиг.1 3 меньше половины радиуса R ине более (1 - )R. Для отсутствия затенения малым зеркалом самым себя, как и в прототипе, должно выполняться условие (C-i-).. Описанная антенна может иметь как цилиндрическую симметрию (фиг.1),так и осевую. В случае осевой симметрии основное зеркало может быть как частью сферы (фиг.2), так и частые тороида. Повышение коэффициента усиления антенны и улучшение ее согласования с облучателем при возможности широкоугольного сканирования позволяет при использовании данной антенны в системах связи повысить устойчивость и увеличить число каналов связи.

ДВУХЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА, содержащая облучатель, большое зеркало с образующей в виде части окружностии малое зеркало с криволинейной образующей, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления и улучшения согласования с облучателем, поверхность ма-! лого зеркала вьтолнена с изломом, внешний угол.которого выбран в йреде-4лах от 'ir до т""" , при этом острие излома направлено ,в сторону, противоположную большому зеркалу, а расстояние между точкой излома и большим зеркалом выбрано менее половины радиуса образующей зеркала и более (I -- j=r) радиуса.i(Л