Антенна

 

Изобретение относится к антенным устройствам. Цель изобретения - увеличение прямоугольности диаграммы направленности при сохранении низкого уровня боковых лепестков. Антенна содержит аксиально-симметричную волноводную линзу 1, облучатель выполнен из последовательно соединенных коаксальной регулярной секции 2, коаксиального модового трансформатора 3 и коаксиальной рупорной секции 4. Размеры облучателя определяются путем решения системы трансцендентных уравнений. Распределение поля на апертуре облучателя представляет собой суперпозицию трех собственных волн и позволяет сформировать диаграмму направленности с коэффициентом прямоугольности К<SB POS="POST">п</SB>≤1,3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1601673 А 1 (51) 5 Н 01 19/19

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГЧНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Антенна содержит аксиально-симметричную волноводную линзу,1, облучатель выполнен из последовательно соединенных коаксиальной регулярной секции 2, коаксиального модового трансформатора 3 и коаксиальной рупорной секции 4 ° Размеры облучателя определяются путем решения системы трансцендентных уравнений. Распределение поля на апертуре облучателя представляет собой суперпозицию трех собственных волн и позволяет сформировать диаграмму направленности с коэффициентом прямоугольности К 1,3. 1 ил. (21) 4456971/24-09 (22) 27.05,88 (46) 23.10.90. Бюл. Р 39 (72) В.А.Благовев енский, Б.И.Кудрин, А.И.Лысов и Е.С.Слесарев (53) 621.396.67 {088.8) (56) Кюн Р. Микроволновые антенны.

Л.: Судостроение, 1967, с. 359. (54) АНТЕННА (57) Изобретение относится к антенным устройствам. Цель изобретения— .увеличение прямоугольности диаграммы направленности при сохранении низкого уровня боковых лепестков.

Cb

С0

jmHL

Cb 3

©Э

Коакщальиая коакиальныи /Гаалсоальная рщвярная мододый Руиорная стщий

Сежим трон ирориатор

1601673

Радиусы цилиндрических секций коаксиального модового трансформатора 3 Rg, Rg и Б. и их длины 1, 1 и 1 определяются из системы

Q трансцендентных уравнений:

9>Л -1Ч к — — Ак (К = 2,3)

1 Кр

S« N» g< е где S — элемент многомодово

К1 и матрицы рассеяния, ха- 15 рактеризующий комплексную амплитуду К-й собственной волны на входе коаксиальной рупорной секции 4;

К = 2, 3 — индекс, соответствующий собственным волнам ЕН, Нд

EK = (Ey, ЙрДЙ$ — норма K-й

Sx собственной волны;

5Т вЂ” площадь входного сечения коаксиальной рупорной секции 4, 55

Изобретение относится к области антенных устройств, в частности к. антеннам с секторной диаграммой направленности.

Цель изобретения — увеличение прямоугольности диаграммы направленности при сохранении низкого уровня боко1 вых лепестков.

На чертеже представлена антенна, общий вид.

Антенна содержит аксиально-симметричную волноводную линзу 1, фокус которой совпадает с центром сферы

,освещенной поверхности, облучатель, .состоящий из последовательно соеди.ненных коаксиальной регулярной секции 2, коаксиального модового трансформатора 3 и коаксиальной рупорной секции 4. Радиус апертуры облучателя

Rq и радиус центрального проводника

Rp< определяются выражениями

R>/Я = 2,78 f /Э, Rpl/ = 0,12 Rq, О/g = 1,878/зiпб p,с;, где f — фокусное расстояние в длинах волн, D — диаметр фокусирующего элемента в длинах волн, Bop — угловая ширина диаграммы направленности антенны по уровню половинной мощности.

E ?? — поперечные составляюсс щие электрического и магнитного полей К-й собственной волны,,Ы", К =13, ск

-а 7,рй

К=2, Kñê — волновое число свободного пространства, P волновое сопротивление

0 свободного пространства, — критическое волновое число К-й собственной волны во входном сечении коаксиальной рупорной секции 4, ИУ q к — фазовые постоянные К-й

»7rк собственной волны соответственно во входном и выходном сечениях коаксиальной рупорной секции 4 длиной 1, Р (Z) dZ — набег фазы К-й

Гк

Kî

Кск зом.

Распределение поля на апертуре облучателя представляет собой суперпозицию трех собственных волн, каждая из которых возбуждается собственной низшей несимметричной волной коаксиальной регулярной секции 2 — Н (с помощью трансформатора 3, геометрические параметры которого обеспечивают требуемые амплитудно-фазовые соотношения между полями волн НН, Е11, Н д . Суперпозиция указанных типов волн в сечении апертуры облучателя формирует аксиально-симметричо собственной волны на коаксиальной рупорной секции 4;

А = -1,3008, А = 0,5971.

Длина коаксиальной рупорной секции 4 1 ? выбирается из условий фазовых искажений в апертуре, не превышающих 71/6 — Х/4 относительно равномерного распределения. Длина коаксиальной регулярной секции 2 Ig подбирается экспериментально для обеспечения плавного перехода между питающим полым волноводом и коаксимальным круглым волноводом.

Антенна работает следующим обра73

6 трансформатора и их длИны 11, lq u

1 определены из системы трансцендентных уравнений; — Ак, (К = 2,3)

8 <.Я -1к К где, КаЯа г К" Й

К=1,3, К =2, Кск где Ko волновое число свободного пространства, волновое сопротивление свободного пространства, критическое волновое чисчисло К-й собственной

po—

К ск волны во входном сечении коаксиальной рупорной секции, З «р - фазовые постоянные К-й

Въ а

К собственной волны во

Rq/h = 2,78 f/D, Rg/g = 0,12 R;

D /g = 1,878/sin 605>

35 входном и выходном сечениях коаксиальной ру1, — фокусное расстояние, — диаметр фокусирующего элемента в длинах волн, бр5 — угловая ширина диаграммы направленности антенны по уровню половинной мощности, причем радиусы Ri Rg и R цилиндрических секций коаксиально модового где f

D порной секции длиной

gg = (ба(Е)бŠ— набег фаны К-Й

О собственной волны на коаксиальной руйорной секции, Ад = -1,3008;

Аб, = 0,5971.

Составитель N.Ñóõàíîâ

Техред М.Ходанич Корректор Т.Малец

Редактор Е.П апп

Заказ 3274 Тираж 446 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 16016 ное распределение поля с низким уровнем кроссполяризации. Диаграмма направленности облучателя такова, что на апертуре аксиально-симметричной волноводной линзы 1 формируется аксиально-симметричное распределение поля с низким уровнем кроссполяриэации. Диаграмма направленности, формируемая антенной, характеризуется коэффициентом прямоугольности

К1 (1,3.

Формула изобретения

Антенна, содержащая фокусирующий элемент, в фокусе которого установлеч облучатель, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения прямоугольности диаграммы направленности при сохранении низкого уровня боковых лепестков, фокусирующий элемент выполнен в виде аксиальносимметричной волноводной линзы, фокус которой совпадает с центром сферы освещенной поверхности, облуча- 25 тель выполнен в виде последовательно соединенных коаксиальных регулярной секции, модового трансформатора и рупорной секции, при этом радиус Ка апертуры облучателя и радиус R0 центрального проводника выбраны из соотношений (Ъ вЂ” элемент многомодовой матрицы рассеяния, N g = 1 ГЕ g ° Н 1 dS — норма К-й собственной волны, 8н — площадь входного сечения коаксиальной рупорной секции, E> „, Н „ - поперечные составляющие полей К-й собственной волны,