Элемент фазированной антенной решетки

Элемент фазированной антенной решетки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к антенной технике . Цель изобретения - снижение уровня СВЧ-потерь за счет уменьшения рассеивания электромагнитной волны. Элемент фазированной антенной решетки (ФАР) содержит диэлектрические излучатели, цилиндрический ферритовый стержень 2, про дольные полоски 3, две перемычки, диэлек трическую втулку 6, электромагнитную обмотку 7. Цель достигается выполнением перемычек в виде совокупности цилиндрических башмаков, расположенных на порерхности цилиндрического ферритового стержня в направлении его продольной оси на расстоянии I 0,25 Ас и площади поперечного сечения каждого башмака равной 0,90 Я /г, что позволило снизить СВЧ поте ри, вносимые элементами ФАР Кроме того выполнение полосок 3 из непроводящего материала обеспечивает уменьшение энер гии управления и повышение быстродействия элемента ФАР 3 ил

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН1ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, !

К АВТОРСКОМУ С В ИДЕТ ЕЛ Ь СТВУ (21) 4663740/09 (22) 16.03.89 (46) 30.10.91. Бюл. hh 40 (71) МГТУ им. Н.Э. Баумана (72) В.М. Крехтунов и В.Б. Соколов (53) 621.396.677(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 11110066339911,, к л, Н 01 0 21/00, 1982. (54) ЭЛЕМЕНТ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ (57) Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения — снижение уровня

СВЧ-потерь за счет уменьшения рассеивания электромагнитной волны. Элемент фазированной антенной решетки (ФАР) содержит диэлектрические излучатели, циИзобретение относится к антенной технике, в частности к конструкциям элементов фазированных антенных решеток (ФАР), и может быть использовано в антенных системах с электрическим сканированием луча.

Цель изобретения — снижение уровня

СВЧ-потерь за счет уменьшения рассеяния электромагнитной волны.

На фиг. 1 представлен общий вид элемента фазированной антенной решетки; на фиг. 2- сечение А-А; на фиг. 3- сечение Б-Б на фиг. 1.

Элемент фазированной антенной решетки содержит диэлектрические излучатели 1, цилиндрический фер ритовый стержень

2, продольные полоски 3, первый и вторые перемычки 4 и 5, выполненные в виде цилиндрических башмаков, диэлектрическую . втулку 6, электромагнитную обмотку 7.

„„SU ÄÄ 1688335 А1 (я)ю Н 01 0 21/00, Н 01 P 1/19 линдрический ферритовый стержень 2, продольные полоски 3, две перемычки, диэлектрическую втулку 6, электромагнитную обмотку 7. Цель достигается выполнением перемычек в виде совокупности цилиндрических башмаков, расположенных на поверхности цилиндрического ферритового стержня в направлении его продольной оси на расстоянии = 0,255 и площади поперечного сечения каждого башмака равной

0,903. /а, что позволило снизить СВЧ-поте2 ри, вносимые элементами ФАР, Кроме того, выполнение полосок 3 из непроводящего материала обеспечивает уменьшение энергии управления и повышение быстродействия элемента ФАР. 3 ил.

На каждом конце 8 продольных полосок

3 выполнены симметрично продольной оси прямоугольные вырезы.

Концы продольных полосок 3 соединены с боковой поверхностью ферритового стержня 2 посредством первых и вторых перемычек 4 и 5.

Полоски 3 и башмаки 4 и 5 выполнены из магнитного непроводящего материала, например феррита с малыми потерями на

СВЧ. В частности, каждая полоска 3 и примыкающие к ней башмаки 4 и 5 могут быть выполнены в виде одной ферритовой скобы.

Система, например, четырех ферритавых скоб вместе с ферритовым стержнем 2 образует замкнутый магнитопровод, намагничиваемый электромагнитной обмоткой 7, Размещенной на диэлектрической втулке 6, Если стержень 2 и скобы выполнены из одного и того же материала, то их поперечные

1 >ЯО35

10

55 сечения должны выбираться из условии

Scr - 4>n Sn = Se, где с п и Se = ас be площади поперечного сечения стержня, полоски и башмака соответственна; !Ч вЂ” числа башмаков в одной перемычке.

Элемент фазированной антенной решетки работает следующим образом.

При протекании по электромагнитной обмотке 7 упаавляющега тока в ферритовом стержне 2 создается продольное магнитное поле, под действием ко араго изменяется магнитная проницаемость материала стержня 2, а следовательно, и скорость распро-! странения в нем электромагнитной волны.

Электромагнитная волна с круговой поляризацией СВЧ-поля при падении ее на элемент фазированной антенной решетки со стороны одного из его излучателей 1, принимается им и возбуждает в цилиндрической части излучателя 1 и в ферритовом стержне 2 низшую несимметричную поверхностную волну типа к-НЕ». При распространении вдоль ферритового стержня 2 поверхностная волна приобретает дифференциальный фазовый сдвиг, величина которого зависит ст длины волны, тока, протекающего по электромагнитной обмотке 7, и параметров элемента ФАР. На противоположном конце ферритоваго стержня

2 поверхностная волна возбуждается в диэлектрическом цилиндре излучателя и излучается им с требуемым фазовым сдвигом, Уровень СВЧ-потерь, вносимых элементом ФАР, определяется рабочей длиной волны, размерами и параметрами материалов излучателей 1, стержня 2 и втулки 6.

Кроме того, в элементе ФАР имеют мес о

СВЧ-потери на отражение и рассеяние электромагнитных волн от башмаков 4 и 5 и возбуждения волн, направляемых ими, При выборе площади поперечного сечения башмаков 4 и 5 порядка Sec, = 0,09 Л lг и рас2 стоянии между ними вдоль продольной оси порядка =.0,25 4 обеспечивается снижение СВЧ-потерь, обусловленных наличием в элементе ФАР полосок 3 и перемычек 4 и 5.

При площади поперечного сечения каждого из башмаков 4 и 5 превышающей Sep, СВЧпотери, вносимые башмаками 4 и 5 и полосками 3, увеличиваются. Если же площадь поперечного сечения каждого из башмаков

4 и 5 выбирается меньше Ser>, то увеличивается число башмаков 4 и 5, разнесенных вдоль продольной оси ферритового стержня

2, что приводит к уменьшению ега эффективнай длины. В этом случае для создания требуемого фазового сдвига требуется увеличивать общую длину ферритового стержня 2, что, в свою очередь, приводит к росту уровня СВЧ-потерь.

Таким образом, выполнение перемычки в виде совокупности цилиндрических башмаков 4 и 5, расположенных на поверхности цилиндрического ферритового стержня в направлении его продольной оси на расстоянии = 0,25 и площади поперечного сечения каждого башмака равной 0,09:

1, Уе позволило снизить СВЧ-потери, вно2 симые элементом ФАР.

Кроме того, выполнение продольных полосок 3 из непроводящего материала по сравнению с прототипом обеспечивает уменьшение энергии управления и повышение быстродействия элемента ФАР.

Формула изобретения

Элемент фазированной антенной решетки, содержащий диэлектрические излучатели, примыкающие к торцам цилиндрического ферритового стержня, аксиально которому расположены идентичные продольные полоски, концы каждой из которых соединены с боковой поверхностью цилиндрического ферритового стержня посредствам первых перемычек, при этом продольные полоски и первые перемычки выполнены из магнитного непроводящего материала, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня СВЧ-потерь за счет уменьшения рассеяния электромагнитной волны, на каждом конце продольных полосок выполнены симметрично продольной оси прямоу! альные вырезы, которые соединены с боковой поверхностью цилиндрического ферритового стержня посредством вторых перемычек, идентичных первым, при этом первые и вторые перемычки выполнены в виде цилиндрических башмаков, площадь поперечного сечения каждого из которых выбрана равной

0,09 &е, а расстояние между их идентичными боковыми поверхностями в направлении продольной аси цилиндрического ферритового стержня выбрано равным

0,25Й, где .4 — средняя длина поверхностной волны, распростааняюшейся вдоль ферритового стержн, 1- средняя длина волны в свободном пространстве, Š— относительная диэлектрическая проницаемость материала башмака.

1ЯЯ335

Составитель А. Немцова

Техред М. Моргентал Корректор M. Пожо

Редактор Н. Коляда

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

Заказ 3714 Тираж 347 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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