Рупорная антенна Советский патент 1981 года по МПК H01Q13/02 

Изобретение относится к радиотехни се СВЧ и может быть использовано в антенной технике. Известна рупорная антенна, состоящая из отрезка прямоугольного волновода и рупора, плоскость соеди нения которых наклонен1а к оси волно вода (11. Эта антенна обладает хорошим согласованием волновода с рупором. Недостатком указанной антенны является невозможность форми|х)вЬния максимума диаграммы направленности под углом оси волновода. Известна также рупорная антенна состоящая из отрезка прямоугольного волновода и рупора, расположенного под углом к оси волновода. Эта аитенна позволяет формировать максиму диаграммы направленности под углом к оси волновода 12. Последняя из антенн является наиболее близкой к описываемому изобретению. . Недостатком этой антенны является высокий уровень боковых лепестко диаграммы направленности, из-за возбуждения в рупоре высших мод. . Цель изобретения - уменьшение уровня боковых лепестков диаграммы направленности. Для этого в рупорной антенне, содержащей отрезок прямоугольного волновода и рупор, расположенный под углом к оси .волновода, величина угла oi- между плоскостью соединения волновода с рупором и осью волновода выбрана из условия о arcsinj-f а .угол наклона рупорар к оси волновода выбран из условия р rf- /2, где а - поперечный размер волновода; -угол раствора рупора; -длина волны; п - индекс, моды Нпо, возбужденной в волноводе. На чертеже представлено продольное сечение рупорной антенны. Антенна содержит отрезок прямоугольного волновода 1, подсоединен- ный к рупору 2. Плоскость соединения волновода с рупорюм расположена под углом at , рупор - под углом к оси,волновода. Антенна работаетследующим образом. В волноводе возбуждается мода НПО, с вектором электрического поля, ортогонсшьным плоскости, образованной

осями волновода 1 и рупора 2. Угол Бриллюена этой моды Q arcsin j и равен углу cL меисцу плоскостью со динения рупора 2 с волноводом 1 и осью волновода. Поэтому на входерупора 2 будет формироваться тглоский волновой фронт. Так как угол наклона рупора 2 к оси волновода 1 равен cL - 7/2, плоский волновой фронт будет расположен симметрично относительно стенок рупопа 2 и, следовательно, возбуждать, главным образом, основную рупорную моду Н. , В результате излучения ее из апертуры рупора 2 будет формироваться диагрс№4ма направленности игольчатого типа с низким уровнем боковых лепестков.

Экспериментальные исследования показали, что уровень боковых лепестков диаграммы н.аправленности по мощности такой антенны не превышает 20%.

Отклонение углов с и fi от своих оптимальных значений на +5° приводит к повышениюуровня боковых лепестков до 50-60% от уровня главного лепестка.

Формула изобретения

Рупорная антенна, содержащая отрезок прямоугольного волновода и рупор, расположенный под углом к оси волновода, отличающаяс я тем, что, с целью уменьшения уровня боковых лепестков диаграмивл направленности, величина угла с между плоскостью соединения волновода с рупором и осью волновода выбрана из УСЛОВИЯ cL arcsin, а, угол наклона рупора р к оси волновода выбран из условия /3 -с -Зг/2, где а - поперечный размер волновода

Т - УГОЛ раствора рупора;

Д- - длина ВОЛНЫ;

п - индекс моды Нпо, возбужденной в волноводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 390604, кл. Н 01 а 13/00, 1973.

2.Фрадин А.З. Антенно-фидерные устройства. М., Связь, .1977,

с. 277.