Параболическая антенна с согласующим устройством

 

Параболическая антенна с согласующим устройством, предназначенным для уменьшения влияния отраженной волны на облучатель при работе антенны на прием и передачу. Сущность изобретения заключается в том, что согласующее устройство выполнено в виде цилиндра, переходящего в конус. В рефлекторе выполнено окно для размещения согласующего устройства с возможностью его перемещения по фокальной оси. При этом фокальная ось параболоида совмещена с осью окна. Высота конуса определяется по приведенной формуле. Техническим результатом является повышение эффективности антенны в широкой полосе частот. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к зеркальным антеннам, и предназначено для уменьшения влияния отраженной волны на облучатель при работе антенны на прием и передачу.

Известно устройство [1] , компенсирующее рассогласование рефлектора, которое представляет собой дополнительное рассеивающее тело, размещенное в рефлекторе между облучателем и рефлектором на расстоянии λ/4, где λ - рабочая длина волны, и выполненное в виде круглого, тонкого, плоского диска, расположенного в центре параболоида.

Недостатком данного устройства является то, что деформированная таким образом центральная часть антенны не исключает попадания отраженной энергии волны от диска в облучатель, а антенна работает только на одной частоте.

Известно устройство [2] , в котором согласующее устройство приемопередающей параболической антенны выполнено в виде металлического диска с резонансной структурой, расположенной между облучателем и зеркалом на расстоянии λ/4 от зеркала.

Недостатком данного согласующего устройства является сложность конструкции и настройки на двух частотах.

Известно устройство [3], выполненное в виде металлического диска с резонансной структурой, причем резонансная структура выполнена в виде крестообразных щелей, длина которых L и ширина B выбраны из соотношений 0 4λ₂≅L≅0,6λ₂; ; 0,005λ₂≅B≅0,05λ₂. .

Недостатком данного решения является необходимость подбора размеров крестообразных изделий в указанных пределах, т.е. работа в узком диапазоне частот.

Отмеченные недостатки могут быть устранены путем выполнения антенны с согласующим устройством, выполненным в виде конуса или пирамиды, обращенной вершиной в сторону облучателя.

Из таких устройств наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является устройство [4].

Устройство содержит параболическое зеркало с конусом, размещенным в центральной части параболоида.

Недостатками данного устройства являются: неэффективность антенны, т.е. малый коэффициент усиления из-за невозможности перемещения конуса по фокальной оси для выбора оптимального места его установки и необходимое для точности установки облучателя, так как практически фазовый центр облучателя не совпадает с фокусом антенны и смещен относительно фокуса вдоль фокальной оси. Перемещение устройства вдоль фокальной оси особенно необходимо для короткофокусных антенн. Выполнение конуса из материала-поглотителя также снижает эффективность антенны.

Задача изобретения - уменьшение напряженности поля, отраженного от параболического зеркала, у раскрыва рупорного облучателя с целью повышения эффективности антенны в широкой полосе частот и оптимизация согласующего устройства.

Для решения указанной задачи в заявленной конструкции параболической антенны согласующее устройство выполнено в виде цилиндра, переходящего в конус, с возможностью перемещения его по фокальной оси, согласующее устройство размещено в цилиндрическом окне, которое выполнено в вершине параболоида, при этом ось окна совмещена с фокальной осью.

Высота рассеивающего конуса определяется по формуле: где H - высота конуса; f - фокальное расстояние; λ - - длина волны; K - коэффициент геометрических соотношений высоты и диаметра основания конуса, определяемый экспериментальным путем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - разрез параболической антенны с согласующим устройством на фокальной оси; на фиг. 2 - согласующее устройство.

Параболическая антенна с согласующим устройством (фиг. 1) содержит корпус 1 с закрепленным на нем параболическим рефлектором 2, в вершине которого установлено согласующее устройство 3, облучатель 4, питающую линию 5.

В вершине рефлектора 2 (точка 0) выполнено цилиндрическое окно 6, ось которого совмещена с фокальной осью параболоида (OF), в котором размещено согласующее устройство 3. Согласующее устройство 3 (фиг. 2) выполнено в форме цилиндра 7 диаметром d, одна из торцевых поверхностей которого имеет форму конуса 8, а другая переходит в резьбовой хвостовик 9, посредством которого оно взаимодействует с корпусом 1 антенны, что и обеспечивает перемещение устройства 3 вдоль фокальной оси OF (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом: ввертывая или вывертывая согласующее устройство 3 из корпуса антенны 1, перемещаем его по фокальной оси OF, устанавливая его в положение, соответствующее максимальному значению коэффициента усиления и требуемому уровню бокового излучения.

Источники информации 1. Айзенберг Г. З. и др. "Антенны УКВ" т.1, М., "Связь", 1977 г., стр. 344, рис. 18.33.

2. Патент США N 3990080, кл. 343-782, 1976 г.

3. Авторское свидетельство N 1125681, МКИ H 01 Q 1/52, 1981 г.

4. Айзенберг Г. З. и др. "Антенны УКВ" т.1, М., "Связь", 1977 г., стр. 345, рис. 18.35.

Формула изобретения

Параболическая антенна, содержащая параболоид-рефлектор, облучатель на его фокальной оси, согласующее устройство в вершине параболоида, отличающаяся тем, что в рефлекторе выполнено окно, ось которого совмещена с фокальной осью рефлектора, для размещения согласующего устройства и его перемещения по фокальной оси, при этом согласующее устройство выполнено в виде цилиндра, переходящего в конус, высота которого определяется по формуле где H - высота конуса;
f - фокусное расстояние;
λ - длина волны;
K - коэффициент соотношений высоты и диаметра основания конуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2