Линейная антенная решетка с суммарно-разностными характеристиками
Использование: в качестве самостоятельного антенного элемента или в антенной решетке. Сущность изобретения: линейная антенная решетка с суммарноразностными характеристиками, содержащая три подрешетки излучателей, каждая из которых включает делитель мощности. Делители первых двух подрешеток подключены к выходам первого СВЧ - моста, а делитель мощности третьей подрешетки - к выходам второго СВЧ - моста. Для повышения уровня КПД по разностному каналу делитель третьей подрешетки выполнен в виде отрезка симметричной полосковой линии, ширина которой W больше 
/2 на всей его длине и W меньше le на начальном участке, примыкающем к выходам второго СВЧ - моста, при этом длина начального участка не более l/2. 5 ил.
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано как самостоятельная антенная или как элемент двумерной антенной решетки в радиолокации, связи, радионавигации и т.п. Целью изобретения является повышение КПД по разностному каналу без увеличения уровня боковых лепестков. На фиг. 1 представлена схема линейной антенной решетки; на фиг.2 амплитудные распределения по суммарному и разностному каналам; на фиг.3,4 примеры диаграмм направленности антенной решетки; на фиг.5 вариант построения делителя двухканальной подрешетки. Линейная антенная решетка (фиг.1) состоит из двух одноканальных подрешеток 1 и двухканальной подрешетки 2. Входы одноканальных подрешеток 1 подключены к выходам первого СВЧ-моста 3, а входы двухканальной подрешетки к выходам второго СВЧ-моста 4. Синфазные входы СВЧ-мостов 3, 4, подключены к делителю 5 мощности на два канала, вход которого является суммарным входом решетки 
. Противофазные входы СВЧ-мостов 4, 3, подключены к делителю 6 мощности на два канала, вход которого является разностным входом линейной антенной решетки 
Одноканальные подрешетки 1 состоят из одноканальных делителей 7 мощности и подключенных к их выходным плечам излучателей 8. Двухканальная подрешетка 2 состоит из делителя 9 и подключенных к его выходным плечам излучателей 10. Делитель 9 двухканальной подрешетки представляет собой отрезок 11 полосковой линии 
/2,
(1) ширина которого удовлетворяет неравенствам (1), и начало которого через входные полосковые переходы 12, а конец через выходные полосковые переходы 13, выполненные в виде неоднородных отрезков полосковой линии, соединены с входными и выходными плечами делителя 9, соответственно. Устройство работает следующим образом. При подключении суммарного (разностного) входа антенной решетки к генератору сигнал через делитель мощности на два канала 5 (6), поступает на синфазные (противофазные) входы СВЧ-мостов 3, 4 и равномерно разделившись в фазе (в противофазе) возбуждает входы одноканальных подрешеток 1 и входы двухканальной подрешетки 2. Делители одноканальных подрешеток 7 создают на излучателях 8, соответствующих этим подрешеткам, спадающее распределение токов, одинаковое для суммарного и разностного режимов работы (см. фиг.2, заштрихованные участки распределения). Построение таких делителей аналогично построению делителей прототипа. Равные по величине и синфазные (противофазные) сигналы, поступающие на входы делителя 9 двухканальной подрешетки, через согласующие полосковые переходы 12, возбуждают отрезок 11 симметричной полосковой линии, ширина которого удовлетворяет неравенствам (1). При этом в полосковой линии распространяются два типа волн: основной и первый высший, а все остальные высшие типы волн не распространяются. Использование этих типов волн для построения делителя дополнительной подрешетки позволяет устранить скачок разностного распределения и за счет этого снизить уровень боковых лепестков разностной диаграммы направленности. При синфазном возбуждении переходов 12 в суммарном режиме в отрезке 11 в силу симметрии возбуждения из распространяющихся будет возбуждаться только основной тип волн. На расстоянии более /2 от начала отрезка нераспространяющиеся высшие типы волн затухают и в полосковой линии устанавливается требуемое для работы устройства распределение поля. Аналогично, при противофазном возбуждении входных переходов 12 в отрезке 11 полосковой линии на расстоянии более /2 от его начала pаспространяется только первый высший тип волны. Распространяющаяся в отрезке 1 полосковой линии волна в соответствии со своим распределением возбуждает выходные полосковые переходы 13, с которых распределение переносится на излучатели 10 двухканальной подрешетки 2. Распределение поля в излучателях 10 пропорционально полю падающей волны в точке расположения соответствующего перехода 13. В результате в дополнительной подрешетке 2 в суммарном режиме устанавливается требуемое амплитудное распределение. А в разностном канале близкое к оптимальному распределению в разностном канале. Соответствующие суммарная и разностная диаграммы направленности приведены на фиг.3 и 4 соответственно. Для сравнения на фиг.4 штриховой линией дана разностная диаграмма направленности решетки прототипа, делитель которой выбран из условия формирования амплитудного распределения в суммарном режиме работы. Как видно из этих графиков, применение антенной решетки, в соответствии с предлагаемым изобретением, позволяет снизить уровень боковых лепестков разностной диаграммы направленности на 14-16 дб. Если число излучателей в ней велико, и ширины отрезка 11 полосковой линии не хватает для размещения выходных переходов, то отрезок 11 полосковой линии может быть выполнен в виде рупорной линии (фиг.5), начальный участок которой, длиной не менее /2, имеет ширину, удовлетворяющую неравенству (1). При плавном расширении полосковой линии высшие типы волн в рупоре не будут возбуждаться и работоспособность устройства не нарушится. Входные 12 и выходные 13 полосковые переходы могут быть выполнены не только плавными, как показано на фиг.1, но и ступенчатыми (фиг.5), что позволяет минимизировать их длину при заданном уровне согласования и полосе частот. Таким образом, использование изобретения позволит снизить уровень боковых лепестков разностной диаграммы направленности на 14-16 дб, причем все устройство может быть реализовано в виде единой печатно-полосковой схемы, что обеспечивает его высокие технические, технологические показатели и низкую стоимость.
Формула изобретения
ЛИНЕЙНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА С СУММАРНО-РАЗНОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ, содержащая три подрешетки излучателей, делители мощности для каждой из подрешеток, два из которых подключены к выходам первого СВЧ-моста, а делитель мощности третьей подрешетки, расположенной между двумя первыми, подключен к выходам второго СВЧ-моста, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД по разностному каналу без увеличения уровня боковых лепестков, делитель третьей подрешетки выполнен в виде отрезка симметричной полосковой линии, ширина которой W выбрана из условия W>//2 на всей длине отрезка из условия W< по крайней мере на его начальном участке, примыкающем к выходам второго СВЧ-моста, причем длина начального участка не превосходит l/2, где le - длина основного типа волны в полосковой линии.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2002
Извещение опубликовано: 20.10.2002
