Облучатель параболической антенны

Изобретение относится к антенной технике и используется в системах связи и телевизионного приема, эксплуатируемых на наземных и спутниковых радиолиниях. Технический результат заключается в адаптировании к различным зеркалам и обеспечении управления диаграммой направленности, а также в повышении коэффициента усиления антенны за счет более полного использования поверхности зеркала. Сущность изобретения состоит в том, что между ортогональными симметричными вибраторами и крестообразным контррефлектором на расстоянии h от последнего на цилиндрической штанге установлено металлическое кольцо радиусом 0,4λmax<R<0,5λmax и шириной b=0,1λmax, расположенного поверх радиопрозрачного защитного кожуха. Расстояние h при настройке антенны по максимуму коэффициента усиления в зависимости от геометрических параметров зеркала варьирует в пределах 0,35λmax<h<0,55λmax. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике, используемой в системах связи и телевизионного приема, эксплуатируемых на наземных и спутниковых радиолиниях.

Параболическая антенна представляет собой отражающую поверхность в форме параболоида вращения, в фокусе которого расположен облучатель. В качестве облучателя применяют небольшую слабонаправленную антенну, обладающую однонаправленным излучением, которая облучает внутреннюю поверхность зеркала.

Известны вибраторные облучатели, питаемые при помощи коаксиальных линий, которые используют обычно в дециметровом и в длинноволновой части сантиметрового диапазонов. Одной из конструкций такого облучателя является облучатель в виде системы ортогональных вибраторов. (А.З.Фрадкин. Антенно-фидерные устройства. - М.: «Связь», 1997 г., стр.275-277).

Несмотря на простоту, рассматриваемый облучатель по направленным свойствам не адаптирован к размерам параболических антенн, а поэтому не обеспечивает полной засветки их внутренней поверхности. Вследствие снижения коэффициента использования поверхности зеркала из-за неравномерности его облучения не удается полностью реализовать энергетический потенциал антенны.

Для создания однонаправленного излучения применяются контррефлекторы в виде пассивных вибраторов или металлических дисков, центр которых совмещается с фокусом зеркала.

В качестве прототипа рассмотрим облучатель параболической антенны, выполненный в виде системы ортогональных вибраторов с дисковым контррефлектором и фиксированным расстоянием между ними. (Г.Н.Кочержевский. Антенно-фидерные устройства. - М.: «Связь», 1972 г., стр.274-288). Применение контррефлектора позволяет сформировать однонаправленное излучение вибратора и скорректировать его диаграмму направленности.

Однако недостатком конструкции такого облучателя является отсутствие элементов, обеспечивающих оперативное и достаточно простое управление диаграммой направленности, адаптируя ее под произвольные геометрические размеры параболического зеркала по максимальному коэффициенту усиления. Таким образом, к недостаткам можно отнести саму конструкцию облучателя, не обеспечивающую управление формой его диаграммы направленности по максимальному коэффициенту усиления.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание облучателя параболической антенны с управляемой диаграммой направленности, адаптируемого к различным зеркалам и обеспечивающего повышение коэффициента усиления антенны за счет более полного использования поверхности зеркала.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемой конструкции облучателя параболической антенны. Облучатель состоит из ортогональных симметричных вибраторов с крестообразным контррефлектором, закрепленных на оси зеркала. Облучатель снабжен металлическим кольцом радиусом 0,4λmax<R<0,5λmax и шириной в=0,1λmax, установленным на защитном кожухе из радиопрозрачного материала между вибратором и контррефлектором на расстоянии h последнего, которое определяют из условий 0,35λmax<h<0,55λmax, где λmax - длина рабочей волны.

Размещение пассивного элемента в форме кольца в непосредственной близости от симметричных вибраторов изменяет распределение тока вдоль их плеч, а соответственно и характеристику направленности облучателя, адаптируя ее под геометрические размеры зеркала. Критерием, по которому осуществляется настройка облучателя, является максимум коэффициента усиления антенны в направлении ее оси.

Предлагаемая конструкция облучателя параболической антенны иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1, 2.

На фиг.1 показан общий вид облучателя параболической антенны, где

1 - система ортогональных вибраторов;

2 - цилиндрическая штанга;

3 - контррефлектор;

4 - защитный кожух;

5 - металлическое кольцо;

6 - коаксиальный кабель;

7 - узел крепления.

На фиг.2 показан общий вид параболической антенны с предлагаемой конструкцией облучателя.

Облучатель включает систему ортогональных вибраторов 1, питаемых через симметрирующее устройство, расположенное в цилиндрической штанге 2. На этой же штанге установлен крестообразный контррефлектор 3. Ортогональные вибраторы защищены цилиндрическим радиопроницаемым защитным кожухом 4. Поверх защитного кожуха между вибратором и контррефлектором установлено металлическое кольцо 5, которое в процессе настройки может перемещаться вдоль оси. Высокочастотная энергия к ортогональным вибраторам подводится с помощью коаксиальных кабелей 6, которые вводятся в штангу через узел крепления 7 к зеркалу.

Предлагаемый облучатель может быть выполнен следующим образом.

В цилиндрической штанге 2, снабженной узлом крепления 7, азмещается симметрирующее устройство, соединенное с одной стороны через технологические отверстия с симметричным вибратором 1, а с другой - с коаксиальным кабелем 6. Симметричные вибраторы, которые могут быть выполнены из посеребренной бронзы или меди, апрессовываются в защитный радиопрозрачный кожух цилиндрической формы 4, выполненный, например, из пенопласта. На защитный кожух устанавливают кольцо 5, выполненное из меди или бронзы шириной в=0,1λmax. Кольцо выполнено с возможностью перемещения по поверхности защитного кожуха и устанавливается на расстоянии h от контррефлектора, которое может варьировать в пределах 0,35λmax<h<0,55λmax. К торцевой части штанги 2, совпадающей с торцевой частью защитного кожуха, крепится контррефлектор в форме плоской крестообразной пластины из алюминия.

Облучатель параболической антенны, состоящий из ортогональных симметричных вибраторов и крестообразного контррефлектора, закрепленных при помощи цилиндрической штанги в фокусе зеркала, отличающийся тем, что дополнительно содержит металлическое кольцо радиусом 0,4λmax<R<0,5λmax и шириной b=0,1λmax, расположенное поверх радиопрозрачного защитного кожуха между симметричными вибраторами и контррефлектором на расстоянии h от последнего, которое при настройке антенны по максимуму коэффициента усиления в зависимости от геометрических параметров зеркала варьирует в пределах 0,35λmax<h<0,55λmax.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике преимущественно сантиметрового и миллиметрового диапазонов, а именно к СВЧ-антеннам с коническим сканированием диаграммы направленности, используемым в пассивных и активных системах автоматического сопровождения объектов по угловым координатам.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве широкополосной малогабаритной самостоятельной антенны либо широкополосного излучателя сложных антенных систем.

Изобретение относится к области антенной техники и предназначено для использования в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной антенны, либо излучателя сложных антенных систем.

Изобретение относится к области антенной техники и предназначено для использования в качестве приемной антенны в малогабаритных радиопеленгаторах сантиметрового диапазона волн.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к петлевым антеннам и может быть использовано в качестве приемной и передающей антенны для телевидения, радиовещания, радиосвязи и т.д.

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.

Изобретение относится к антеннам и может применяться в системах спутниковой связи в качестве антенны фиксированно-непрерывного перекрытия рабочей зоны земной поверхности.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения. .

Антенна // 1830574
Изобретение относится к зеркальным антеннам. .

Антенна // 1786568
Изобретение относится к зеркальным антеннам и может быть использовано в ка2 . .

Изобретение относится к антенной технике

Изобретение относится к области радиотехники и, в частности, к антенной технике и может быть использовано в качестве антенн средств связи и радиолокации преимущественно миллиметрового и сантиметрового диапазонов волн

Антенна // 2331957
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для целей связи, а также для исследования электромагнитных полей в лабораторных и полевых условиях

Изобретение относится к антенной технике

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антеннам кругового излучения с синфазным возбуждением и центральным питанием, и может быть использовано для создания широкополосной антенны горизонтальной поляризации с изотропной азимутальной диаграммой направленности при работе в метровом-дециметровом диапазоне длин радиоволн

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенным системам, обеспечивающим формирование многолучевого пучка диаграмм направленности, с излучателями типа диэлектрический волновод или световод

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в аппаратуре связи, радиолокации и навигации в качестве одиночного широкополосного излучателя или в качестве составляющего элемента многоэлементных антенных решеток, предпочтительно для верхней части дециметрового диапазона. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности согласования зигзагообразного излучателя с коаксиальной линией питания с любым волновым сопротивлением, исключение кросс-поляризационных помех в линии питания и согласования, упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления как антенны с одиночным излучателем, так и антенных решеток. Для этого диапазонная направленная антенна содержит, по меньшей мере, один зигзагообразный печатный излучатель, выполненный на одной стороне диэлектрической платы, размещенной параллельно плоскому рефлектору, согласующее устройство и коаксиальную линию, которая подведена в точку нулевого потенциала излучателя. Согласующее устройство выполнено в виде микрополосковой линии передачи, включенной между коаксиальной линией и излучателем и образованной участками разной ширины. Микрополосковая линия размещена на второй стороне диэлектрической платы над полосками излучателя, образующими обратный провод микрополосковой линии. Ширина участков микрополосковой линии выбирается из условия согласования входного сопротивления излучателя и коаксиальной линии. Полоски излучателя выполнены с неодинаковой по длине полоска шириной для стабилизации входного сопротивления излучателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании антенных систем в радиосвязи и радиолокации. Антенная система состоит из опоры со свободным центром, излучателя, расположенного внутри опоры со свободным центром, и зеркала-переизлучателя, установленного на опоре. Причем зеркало-переизлучатель расположено таким образом, что центр его проекции находится тоже внутри опоры, и имеет возможность менять ориентацию по азимуту в широких пределах (вращаться). При этом излучатель расположен в верхней части опоры, в месте, исключающем влияние конструктивных элементов опоры и ухудшающих помехозащищенность. Технический результат заключается в обеспечении возможности изменения направления излучения в широких пределах при увеличении помехозащищенности. 1 з.п .ф-лы, 2 ил.

Использование: для изготовления многодиапазонной высокочастотной активной приемной антенны. Сущность изобретения заключается в том, что геодезическая антенна, включающая металлическое основание круглой формы с верхней и нижней поверхностями, расположенный на верхней поверхности в ее центре антенный элемент для приема радиосигнала и экраны, расположенные концентрически вокруг антенного элемента со сформированными между ними резонансными щелями, и промежуточные импедансные плоскости, дополнительно содержит радиопрозрачный обтекатель и малошумящий усилитель с СВЧ разъемом, верхняя поверхность основания выполнена в виде ступенчатого усеченного прямого конуса, нижняя поверхность основания выполнена с выемкой в центре, каждый экран выполнен на диэлектрической подложке и имеет с одной стороны импедансную плоскость в виде частотно-селективной поверхности, экраны выполнены в виде колец, отверстие каждого кольца соответствует форме и размеру ступени, на которой кольцо установлено, при этом число экранов N равно числу рабочих диапазонов М антенного элемента, глубина каждой щели Lщ от края металлического основания равна четверти замедленной длины волны λg на центральной частоте полосы задержки частотно-селективной поверхности экрана, расположенного над этой щелью Lщk=λgk/4, где k=1,…N - номер экрана, начиная от самого верхнего. Технический результат: обеспечение возможности подавления эффекта многолучевости от подстилающей поверхности с одновременным расширением диаграммы направленности антенны на малых углах места и повышения стабильности ее фазового центра. 9 з.п. ф-лы, 7 ил
Наверх