Облучатель

Облучатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения -обеспечение работы в двух диапазонах частот - достигается введением перед контррефлектором плоского диска и размещением между ним и основанием конического контррефлектора системы возбуждающих штырей второго диапазона частот, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 0 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, фь.

Ю ()

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718642/09 (22) 11.04.89 (46) 15.06.92. Бюл, ¹ 22 (72) B. И, Ломан, M.Ä. Ильинов, M. В. Гряник и Е, П. Медведев (53) 621.396. 67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 310609, кл. Н 01 Q 13/00, 1974.

Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в ка-честве облучателя зеркальных антенн стационарных и подвижных радиотехнических комплексов, в частности антенно-фидерных устройств станций радиорелейной и спутниковой связи, В современных радиотехнических комплексах различного назначения широкое распространение получили двухзеркальные антенны. В качестве облучателя таких антенно-фидерных устройств выступает комбинация первиччого излучателя и вспомогательного зеркала, форма которого может быть плоской, гиперболической, эллиптической, конусообразной и т.д.

При этом среди двухзеркальных антенн наиболее широко распространены антенны, выполненные по схеме Кассегрена, вспомогательное зеркало у которых выполнено гиперболическим. При всех достоинствах двухзеркальных антенн, выполненных по схеме Кассегрена, необходимо отметить и ряд их недостатков. Во-первых, ограниченный диапазон рабочих частот - фактически полоса частот облучающей системы определяется диапазонными свойствами первич.. Ж, 1741207 А1 (54) ОБЛУЧАТЕЛ Ь (57) Изобретение относится к зеркальным антеннам. Цель изобретения — обеспечение работы в двух диапазонах частот — достигается введением перед контррефлектором плоского диска и размещением между ним и основанием конического контррефлектора системы возбуждающих штырей второго диапазона частот, 1 ил. ного излучателя; во-вторых, сложность изготовления гиперболических профилей с заданным классом точности, что особенно важно при работе в диапазоне миллиметровых волн.

Наиболее близким к изобретению является облучатель зеркальной антенны с отношением фокусного расстояния к диаметру, равным примерно 0,25, и размером апертуры не более (30 — 40) il, состоящий из рупора или отрезка волновода и вспомогательного отражателя, выполненного в виде конуса.

Для повышения эффективности облучения зеркала угол при вершине конуса выбран

140-150, а к его основанию примыкает плоское кольцо, внутренний диаметр которого равен (3 — 5) Л„a внешний — (6 — 8) Л.

Конструкция облучающей системы отличается простотой изготовления, может быть выполнена с достаточной степенью точности отражающей конусообразной поверхности.

Недостатком облучателя является ограниченный диапазон рабочих частот, Цель изобретения — обеспечение работы антенны в двух диапазонах частот, 1741207

Цель достигается тем, что в облучателе зеркальной антенны с отношением фокусного расстояния к диаметру, равным примерно 0,25, и размером апертуры не более (30 — 40/, содержащим рупор и контррефлектор, выполненный в виде конуса с углом при вершине 140 — 150 и диаметром основания (3 — 5g, где Л-длина волны, плоское кольцо у основания отражателя диаметром (6 — 8) il, введен плоский диск диаметром (6 — 8)iL, установленный соосно с конусом на расстоянии

d М/18 от основания конуса вдоль оси зеркальной антенны, а в пространство между основанием конуса и плоским диском введена система возбуждающих штырей второго диапазона, Предлагаемое изобретение отличается от известного тем, что плоское кольцо, находящееся у основания конического контррефлектора зеркальной антенны-прототипа, преобразовано в диск того же диаметра, сдвинутый вдоль оси антенны на расстояние бА/8 от основания конического контррефлектора, а в объеме между основанием конического отражателя и диском расположен узел возбуждения. При этом, если рассматривать размещение узла возбуждения дополнительного излучателя между двумя дисками с диаметрами, равными диаметру кольца в отрыве от конического контррефлектора, и соответственно эффективности работы зеркальной антенны при заданных ее параметрах F/D, диска-контррефлектора и т.д., то вследствие известности размещения узла возбуждения в объеме между двумя дисками для обеспечения работы зеркальной антенны во втором диапазоне и выбора размеров диаметра диска, равного (6 — 8) iL признак, касающийся выбора расстояния между диском и основанием контррефлектора d iL/8, может быть определен как несущественный, Однако это справедливо только в том случае, когда ближний диск совместно с первичным излучателем обеспечивает работу в первом диапазоне, являясь контррефлектором, а совместно первый и второй диски с расположенным между ними узлом возбуждения составляют дополнительный излучатель. Диапазон рабочих частот дополнительного излучателя при этом определяется размерами дисков и расстоянием между ними. Изменяя расстояние междудисками,имеется возможность вариации диапазона частот.

В предложенном же техническом решении диск, полученный преобразованием плоского кольца у основания конического контррефлектора и отнесенный от него на d

Исходя из соображения эффективной работы в первом диапазоне, определяющем положение диска на расстоянии d A/8, а также выбранного с этой же позиции диаметра диска, равного (6 — 8)il и, соответственно, накладываемых этим ограничений, определяется диапазон рабочих частот дополнительного излучателя, связанный с длиной волны первичного соотношением

Ан « (5 — 8,5) А

На чертеже показан предлагаемый облучатель, установленный в параболическом рефлекторе.

Устройство состоит из излучающего рупора 1, имеющего диаметр раскрыва (1,5 — 1) il, отрезка волновода 2, подводящего энергию к рупору, и вспомогательного отражателя 3, отстоящего от рупора на расстоянии (1-1,5) 5

50 вершине которого равен 140-150, а диаметр основания равен (3 — 5) il., 3a конусным отражателем на расстоянии d А/8 от его основания установлен диск 4 диаметром (68) А. Расстояние между основанием отражателя 3 и диском 4 выбрано из условия допустимых фазовых искажений поля на раскрыве параболоида. В образованном объеме между основанием отражателя и диском расположены возбуждающие штыри 7, питание к которым подведено через распределительно-фазовое устройство 6, вход которого соединен с питающим фидером 8. В зависимости оттребований, предъявляемых к дополнительному излучателю, узел возбуждения может быть выполнен в виде штырей (одного, двух, трех, четырех или пяти), либо в виде щелей, прорезанных в диске, либо в виде комбинации штырей и щелей.

Не задаваясь особыми требованиями к дополнительному облучателю, приведен пример конкретного выполнения узла возбуждения в виде двух штырей.

Штыри устанавливаются диаметрально противоположно на расстоянии 0,23Я» от центра. Один конец каждого штыря электрически соединен с основанием отражателя, другой — через отверстие в диске с РФУ. В качестве РФУ может быть использован сумхА, выполненного в виде конуса, угол при

1741207

Редактор А.Долинич Техред М,Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Заказ 2089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 марна-противофазный мост, где i4 — длина волны второго диапазона.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

В одном из диапазонов антенна работает по двухзеркальной схеме, облучающая система которой состоит из рупора 1 и вспомогательного зеркала 3 в виде конуса и кольца; роль которого выполняет часть диска 4, выступающая за основание конуса. В другом диапазоне антенна 5 работает по однозеркальной схеме, облучателем которой является излучающая апертура в виде кольцевой щели, образованной основанием отражателя и диска. При необходимости этот объем может быть заполнен диэлектриком, что в свою очередь позволяет расширить его диапазон применения. Длина волны дополнительного излучателя Л при заданных соотношениях связана с длиной волны первичного излучателя А соотношением

Ан > (5 — 8,5) 1.

При диэлектрическом заполнении

Лн (5 — 8,5) it:Ver i где е, — относительная диэлектрическая постоянная заполняющего материала.

Предлагаемая конструкция облучателя

5 позволяет обеспечить эффективную работу в двух диапазонах, если каждый из облучателей функционирует в нескольких диапазонах, расширить его практическое применение.

10 Формула изобретения

Облучатель зеркальной антенны, содержащий рупор и контррефлектор, выполненный в виде конуса с углом при вершине

140 — 150 и диаметром основания (3 — 5))., где

15 А- длина волны, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы в двух диапазонах частот, введен плоский диск диаметром (6 — 8) iL, установленный соосно с конусом на расстоянии бЫ/8 от основания

20 конуса вдоль оси зеркальной антенны, а в пространство между основанием конуса и плоским диском введена система возбуждающих штырей второго диапазона частот,