Облучатель с дискретным управлением направленности излучения
Авторы патента:
Предлагаемое устройство относится к антенной технике и может быть использовано в качестве первичного источника зеркальных антенн. Цель изобретения создать облучатель с управляемой направленностью излучения. Облучатель строится в виде комбинации вибратора, питаемого прямоугольным волноводом, и коаксиального раскрыва, образованного прямоугольным волноводом и цилиндрическим стаканом, расположенным соосно с ним. Коаксиальный раскрыв возбуждается самостоятельно вторым вибратором. Амплитудная диаграмма направленности зависит от степени возбуждения каждой из электродинамических структур. Возбуждения каждой структуры управляется переключателем на основе p-i-n диода. 2 ил.
Предлагаемое устройство относится к антенной технике и может быть использовано в качестве первичного источника зеркальных антенн.
Известен облучатель (а. с. СССР N 212341, Н 01 Q 19/00, 10.11.72 "Слабонаправленная антенна", авторы Буйвол-Кот и др.), выполненный в виде вибратора, возбуждаемого волноводом, и расположенного вокруг вибратора цилиндрического стакана, в качестве отражателя. Известны антенны (пат. США N 369800, H 01 Q 13/02, 1972; пат. ФРГ N 1591092, H 01 Q 13/08, 1973 и а.с. СССР N 208014, H 01 Q 3/24, 1966). Антенна по пат. США представляет единую электродинамическую систему, в частности, рупор возбуждаемый коаксиальным волноводом, переходящим в двухплоскостной волновод, замкнутый на конце. Антенна по пат. ФРГ также представляет единую импедансную структуру, образованную из диэлектрических и проводящих цилиндрических элементов. Антенна по а. с. СССР предназначена для обеспечения сканирования. Представляет собой целевой мост, переходящий в рупорный раскрыв. В плечах щелевого моста помещены диоды, которые служат для формирования фазового распределения электромагнитного поля в раскрыве рупора, чем и достигается сканирование. Все указанные выше электродинамические системы формируют поле излучения с определенной шириной амплитудной диаграммы направленности (АДН). Цель предлагаемого изобретения осуществить дискретное управление АДН антенны. Управление направленностью излучения достигается с помощью совмещения в одной антенне двух электродинамических систем: коаксиального раскрыва, возбуждаемого вибратором, и еще второго вибратора, возбуждаемого самостоятельно. Излучение коаксиальной структуры и вибратора осуществляется последовательно во времени при необходимости изменения ширины диаграммы направленности. Возбуждение каждой из электродинамических структур управляется переключателем, в частности, выполненным на p-i-n диоде. На фиг. 1 показана структурная схема конструкции модели облучателя. Облучатель содержит два цилиндрических вибратора 1 и 2, которые возбуждаются прямоугольным волноводом 3, замкнутым на конце проводящей стенкой 4, причем вибраторы 1 и 2 удерживаются в волноводе 3 с помощью диэлектрических шайб 5 и 6; цилиндрический стакан 7, который совместно с прямоугольным волноводом образует коаксиальный раскрыв; переключающее устройство на p-i-n диоде 8. Диаметр (d) цилиндрического стакана выбирается из условия распространения в нем парциальной волны H11, а вибратор 2 расположен от проводящей стенки цилиндрического стакана на расстоянии четверти длины парциальной волны H11. Вибраторы, p-i-n диод, проводящая стенка расположены в прямоугольном волноводе последовательно относительно друг друга на расстоянии равном четверти длины (
в/4) парциальной волны H10, распространяющейся в нем. Рассмотрим работу этой системы. При разомкнутом p-i-n диоде активно возбуждается вибратор 2, будучи на расстоянии 3/4 в от проводящей стенки прямоугольного волновода 4, т.е. в пучности напряженности электрического поля. В свою очередь вибратор 2 возбуждает коаксиальный раскрыв. Вибратор 1 в этом случае, находясь от проводящей стенки 4 на расстоянии в/2, т.е. в узле напряженности электрического поля, не возбуждается. В результате АДН системы определяется излучением коаксиального раскрыва. При замкнутом диоде (при достаточно большой проводимости диода) в этом случае вибратор 1 находится в пучности напряженности электрического поля и активно возбуждается, а вибратор 2, находясь в узле, не возбуждается. В результате АДН определяется излучением вибратора. Таким образом, поле изучения облучателя определяется в основном полем излучения каждой из электродинамических структур в зависимости от состояния p-i-n диода, т.е. от его управления. На фиг. 2 показаны экспериментально снятые АДН облучателя в плоскости "Н". Кривой 1 соответствует АДН облучателя в случае короткозамкнутого p-i-n диода, т.е. при активном возбуждении вибратора 1. АДН в этом случае в основном обусловлена полем излучения вибратора. Кривой 2 соответствует АДН при разомкнутом диоде, т.е. АДН обусловлена в основном полем излучения коаксиальной структуры.Формула изобретения
Облучатель с дискретным управлением направленности излучения, содержащий вибратор, возбуждаемый линией питания, рефлектор, отличающийся тем, что в него введены прямоугольный волновод в качестве линии питания, замкнутый на конце с помощью проводящей стенки, второй вибратор, возбуждаемый самостоятельно прямоугольным волноводом, цилиндрический стакан в качестве рефлектора, расположенный вокруг прямоугольного волновода и возбуждаемый первым вибратором, p-i-n-диод в качестве переключателя, причем p-i-n-диод, вибраторы, проводящая стенка расположены в прямоугольном волноводе последовательно относительно друг друга на расстоянии четверти длины парциальной волны H10, распространяющейся в нем.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Многолучевая зеркальная антенна // 1517080
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в системах связи
Волноводный сканер // 1140195
Многолучевая антенна // 605497
Способ синтезирования // 287146
Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к высокоскоростным соединениям типа «точка-точка» и «точка-многоточка» миллиметрового диапазона длин волн, обеспечиваемым посредством станций радиорелейной (РРС) связи с электронным сканированием луча. Технический результат - обеспечение электронного сканирования без потерь или с малыми потерями. Предложенная станция радиорелейной связи с радиочастотными приемопередающими блоками и антенной обеспечивает электронное сканирование за счет переключения между первичными антенными элементами. Обеспечение электронного сканирования луча без потерь или с малыми потерями осуществляется за счет того, что каждый радиочастотный блок электрически соединен по меньшей мере с одним первичным антенным элементом сканирующей антенны, при этом сканирование луча антенны осуществляется посредством выбора блоками распределения сигнала по меньшей мере одного из радиочастотных блоков для обработки принятого и формирования передаваемого сигналов в заданном пространственном направлении. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к области телекоммуникационных технологий, а более конкретно - к устройствам для управления плоскими электромагнитными волнами. Технический результат заключается в обеспечении снижения величины управляющего напряжения и вносимых электромагнитных потерь. Отклоняющая система для управления плоской электромагнитной волной на основе микроволновой периодической структуры состоит из n слоев сегнетоэлектрического материала, разделенных между собой n-1 слоями линейного диэлектрика. Для формирования градиента электрического поля в сегнетоэлектрической пластине в направлении, перпендикулярном направлению распространения плоской волны, сегнетоэлектрические слои покрыты с обеих сторон прозрачными для СВЧ-излучения электродами. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Способ динамического изменения приемо-передающих характеристик антенны заключается в том, что осциллятор выполняют в виде трехмерной фигуры с множеством граней и ребер. При этом сопрягают парами вершины осциллятора, места сопряжения выполняют с возможностью перекоммутации ребер сопрягаемых вершин. Технический результат заключается в обеспечении возможности динамического изменения приемо-передающих характеристик антенны, а именно диаграммы направленности, импеданса, коэффициента усиления и поляризации антенны без изменения ее геометрии. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для обеспечения высокоскоростных соединений типа «точка-точка» при работе радиорелейных станций в миллиметровом диапазоне длин волн. Технический результат - повышение эффективности излучения и уменьшение потерь сигнала. Устройство содержит диэлектрическую линзу с плоской поверхностью, первичные излучатели и линии передачи и переключающую схему для подачи электрической мощности по меньшей мере на один первичный излучатель, при этом первичные излучатели и линии передачи выполнены на высокочастотной диэлектрической плате, установленной на плоской поверхности линзы, а переключающая схема электрически соединена с первичными излучателями линиями передачи и установлена на высокочастотной диэлектрической плате. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.
Антенны поверхностного рассеяния // 2590937
Предложенная группа изобретений относится к антеннам поверхностного рассеяния и способам формирования соответствующих электромагнитных волн. Антенна поверхностного рассеяния содержит соединительную муфту фидера для возбуждения ведомой волны при приеме электромагнитного сигнала из структуры фидера; волновод, выполненный с возможностью распространения указанной ведомой волны; и несколько рассеивающих элементов, распределенных вдоль волновода с межэлементными промежутками, значительно меньшими, чем длина волны в свободном пространстве, соответствующая рабочей частоте антенны, причем указанные несколько рассеивающих элементов имеют: электромагнитные свойства, перенастраивающиеся в ответ на один или несколько внешних входных воздействий, несколько перенастраиваемых индивидуальных электромагнитных откликов на моду указанной ведомой волны в волноводе. При этом указанные перенастраиваемые электромагнитные свойства и указанные несколько перенастраиваемых индивидуальных электромагнитных откликов создают перенастраиваемое поле излучения антенны при рассеянии указанной ведомой волны на указанных нескольких рассеивающих элементах. При помощи указанной антенны также реализуются соответствующие способы формирования электромагнитных колебаний, формирования диаграммы направленности антенны и формирования управляемого электромагнитного сигнала. Предложенная группа изобретений позволяет получить требуемое направление луча с выбранной шириной и формой, состоянием поляризации, суммарной фазой и прочими параметрами. 6 н. и 97 з.п. ф-лы. 16 ил.
