Зеркальная антенна

Зеркальная антенна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения - снижение интегрального уровня кроссполяризационного излучения и повышение коэффициента усиления - достигается за счет выполнения поляризационной решетки в виде параболоида вращения, расположенного в качестве трансрефлектора с вогнутой стороной, обращенной к зеркалу, и введением твистрефлектора с соблюдением расстояния для синфазного сложения всех волн в раскрыве и выполнением выпуклой поверхности трансрефлектора из радиопоглощающего материала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 Q 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И ро+ pQ + (f — zo)+ (f — го ) =n 1, (21) 4718345/09 (22) 11,06,89 (46) 30,04.92. Бюл. N 16 (71) Украинский заочный политехнический институт им. И.3. Соколова (72) Н.Н. Горобец и В.Ф, Павлов (53) 621.396,67(088,8) (56) м IEEE, AP-S. Simposium Program and

Digest, Atianta, N,-Y., 1974, р.398-401, (54) ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА (57) Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения — снижение

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в радиосвязи, радиолокации, радиоастрономии. метеорологии и т.д.

Известна зеркальная антенна, содержащая облучатель и отражающее зеркало (рефлектор), у которой с целью уменьшения побочного кроссполяризационного излучения имеется плоская поляризационная решетка из металлических элементов, затеняющих раскрыв.

В известной антенне применение отражающей поляризационной решетки (из металлических элементов) позволяет лишь перераспределить энергию кроссполяризационного излучения в пространстве без изменения интегрального уровня этого излучения. Поляризационная решетка может быть поглощающей, в этом случае коэффициент усиления остается. как и в предыдущем случае, оез изменения.

Наиболее близкой к предлагаемой является зеркальная антенна. содержащая облу„„SU „„1730704A1 интегрального уровня кроссполяризационного излучения и повышение коэффициента усиления — достигается за счет выполнения поляризацион ной решетки в виде параболоида вращения, расположенного в качестве трансрефлектора с вогнутой стороной, обращенной к зеркалу, и введением твистрефлектора с соблюдением расстояния для синфазного сложения всех волн в раскрыве и выполнением выпуклой поверхности трансрефлектора из радиопоглощающего материала. 2 ил. чатель. основной рефлектор и отражающую поляризационную решетку.

Цель изобретения — снижение интегрального уровня кроссполяризационного излучения на 5 — 15 дБ и повышение коэффициента усиления ориентировочно на 1 — 3%.

Поставленная цель достигается тем, что в зеркальной антенне отражающая поляризационная решетка выполнена в виде параболического трансрефлектора, расположенного вогнутой стороной к основному рефлектору, и введен твистрефлектор, расположенный в области фокуса трансрефлектора, причем расстояние ф от края трансрефлектора до его фокуса и расстояниеро от края твистрефлектора до его фокуса связаны соотношениямиpo = и il или где Я вЂ” длина волны; п=1,2,3,...;

f - фокусное расстояние трансрефлектора:

1730704

И

f — фокусное расстояние твистрефлектора;

z< и zo — глубина трансрефлектора и твистрефлектора соответственно.

На фиг. 1 и 2 схематично изображена зеркальная антенна.

Зеркальная антенна содержит облучатель 1, основной рефлектор 2 и отражающую поляризационную решетку, выполненную в виде параболического трансрефлектора 3, расположенного вогнутой стороной к основному рефлектору 2, и введен твистрефлектор 4, расположенный в области фокуса трансрефлектора 3, причем расстоянием от края трансрефлектора 3 до

его фокуса и расстояние ро от края твистрефлектора 4 до его фокуса связаны соотношениями р = n Л или pp + ро + (f — zp) + (f — zp ) = n Л где Л вЂ” длина волны; и =1,2,3....;

f — фокусное расстояние трансрефлектора 3;

1/ — фокусное расстояние твистрефлектора 4;

zo и го — глубина трансрефлектора 3 и твистрефлектора 4 соответственно.

Антенна работает следующим образом.

При запитке облучателя 1 формируется фронт волны первичного излучения, которое, доходя до основного рефлектора 2, отражается в основном параллельно главной оптической оси, образуя вторичное излучение. Вторичное излучение разделяется параболическим трансрефлектором 3 на излучение основной поляризации, которое проходит без изменений сквозь трансрефлектор 3, и на кроссполяризационную компоненту, которая отражается в область фокуса трансрефлектора 3, Сфокусированное кроссполяризационное излучение, попадая на цилиндрический твистрефлектор 4 (фиг. 1), отражается с изменением поляризации на 90 в сторону основного рефлектора 2. Еще раз отражаясь от основного рефлектора 2 синфазно с первым излучением, излучение преобразуется в параллельный пучок лучей и проходит без изменения сквозь параболический трансрефлектор 3, так как поляризация излучения уже изменена на 90 .

При этом основное и преобразованное излучения складываются в фазе за счет выполнения требованияp< = п Л.

Часто, например, для двухзеркальных антенн (фиг, 2), содержащих кроме указанных выше элементов вспомогательное зеркало 5, удобно использовать параболический твистрефлектор 4, софокусный с трансрефлектором 3, В этом случае отраженная параболическим трансрефлектором

3 кроссполяризационная компонента в виде

5 сходящегося пучка лучей, проходя через фокус параболического твистрефлектора 4, попадает на его поверхность и отражается в виде параллельного пучка. При этом трансрефлектор 3 и твистрефлектор 4 имеют об10 щий фокус. Твистрефлектор 4 расположен на теневой поверхности вспомогательного зеркала 5. За счет параболического твистрефлектора 4 кроссполяризационная компонента изменяет поляризацию на 90 и

15 отражается параллельным пучком в сторону трансрефлектора 3, который проходит без изменений синфазно с основным излучением. Последнее требование удовлетворяется за счет соотношения р, + р, + (f — z,) + (f—

20 — z< ) = n il.. В данном случае происходит преобразование кроссполяризационной компоненты в основную. Таким образом, формируется поле излучения с более высоким (на -Зо ) уровнем мощности в направле25 нии главного максимума. При этом трансрефлектор 3 не оказывает никакого влияния на основную поляризацию. Если основная компонента, преобразованная из кроссполяризационной, отражается от тви30 стрефлектора 4 в сторону трансрефлектора

3, то она проходит его также без изменений в силу ортогональности вектора Е элементам трансрефлектора 3. В этом случае дополнительно уменьшается эффект

35 затенения центра раскрыва. Для достижения такого суммарного эффекта преобразованная компонента должна быть синфазна с основной компонентой, Последнее обеспечивается за счет изменения расстояния

40 между основным рефлектором 2 и трансрефлектором 3. а также изменением геометрии трансрефлектора 3, Возможнс использование замедляющих или ускоряющих систем, например линз, также для до45 стижения синфаэности.

В режиме приема трансрефлектор 3 не пропускает к основному рефлектору 2 кроссполяризационную компоненту, что повышает уровень помехозащищенности

50 антенны. Для дополнительного снижения фона излучения (рассеянного трансрефлектором 3 электромагнитного поля) желательно выполнение выпуклой поверхности трансрефлектора 3 из радиопоглощающего

55 материала. При этом будут поглощаться волны соответствующей поляризации, которые падают параллельно главной оптической оси из внешнего пространства.

Амплитуда всех волн, падающих из внеш.1730704 него пространства под углом к главной оптической оси, также будет снижаться за счет эффекта "жалюзи". Все это ведет к повышению помехозащищенности и электромагнитной совместимости.

На фиг. 1 и 2 показаны две разновидности твистрефлектора 4. Одна разновидность — цилиндрический твистрефлектор, который позволяет получить рост величины амплитудного распределения вне центра зеркала (фиг. 1). Вторая разновидность— параболический твистрефлектор, который позволяет. уменьшить эффект затенения центра раскрыва (фиг. 2).

Предлагаемая антенна позволяет достаточно простыми средствами снизить интегральный уровень кроссполяризационного излучения на 10-15 дБ с улучшением характеристик излучения по основной поляризации. В предлагаемой конструкции возможно выполнение трансрефлектора, обьединенного с антенным обтекателем.

Формула изобретения

1. Зеркальная антенна, содержащая облучатель, основной рефлектор, и отражающую поляризационную решетку, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения интегрального уровня кроссполяриэационного излучения и повышения коэффициента усиления, поляризационная решетка вы5 полнена в виде параболического трансрефлектора, расположенного вогнутой стороной к основному рефлектору, и введен твистрефлектор; расположенный в области фокуса трансрефлектора, причем расстоя10 ниер,, от края трансрефлектора до его фокуН са и расстояние р от края твистрефлектора до его фокуса связаны соотношениями

И

po= iljpp+ po+(f )+(1 zo) nil

15 где il — длина волны; п=1,2,3, „.;

f — фокусное расстояние трансрефлектора;

1 — фокусное расстояние твистрефлектора; и zp — глубина трансрефлектора и твистрефлектора соответственно.

2. Антенна по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем. что, с целью снижения фона излучения, выпуклая поверхность трансрефлектора выполнена из радиопоглощающего материала.

1730704

35

45

Составитель В.Павлов

Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун

Редактор Э.Слиган

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

Заказ 1516 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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