Антенное устройство

Антенное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в навигационных радиотехнических системах.

Известно антенное устройство, представленное в книге «Радиотехнические устройства и элементы радиосистем». М., Высшая школа, 2005 г. Авторы Каплун и др., стр.59. Оно состоит из волновода и рупора. Однако устройство имеет низкий коэффициент усиления.

Известно антенное устройство, изложенное в книге «Радиотехнические системы». М., Высшая школа, 1990 г. Ю.М.Казаринов, стр.249, рис.11.1, стр.252. Оно состоит из облучателя и антенны. В зависимости от приема или передачи электромагнитной энергии, электромагнитные волны, отражаясь от зеркала антенны, поступают в этот облучатель или излучаются из него. Однако из-за потерь в антенне невозможно увеличить коэффициент усиления.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается коэффициент усиления антенны без увеличения ее размеров. Достигается это использованием в качестве антенны антенны с плоской задней поверхностью, а также введением блока полуволновых линейных вибраторов и плоского отражателя, при этом блок полуволновых линейных вибраторов имеет жесткую связь с антенной с плоской задней поверхностью и имеет электромагнитные связи по входам и выходам с плоской задней поверхностью вышеупомянутой антенны и с плоским отражателем, имеющим также электромагнитные связи по входам и выходам с этой плоской поверхностью антенны.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - облучатель;

2 - антенна с плоской задней поверхностью;

3 - блок полуволновых линейных вибраторов;

4 - плоский отражатель,

при этом облучатель имеет электромагнитные связи по входам и выходам с антенной с плоской задней поверхностью 2, имеющей жесткую связь с блоком полуволновых линейных вибраторов 3, имеющим электромагнитные связи по входам и выходам с плоской задней поверхностью антенны 2 и с плоским отражателем 4, имеющим также электромагнитные связи по входам и выходам с этой плоской поверхностью антенны 2.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

С помощью облучателя 1, отстоящего от антенны с плоской задней поверхностью 2, происходит прием или излучение электромагнитной энергии. При этом электромагнитные волны отражаются от зеркала антенны 2, в котором возникают токи, которые поступают также в плоскую заднюю поверхность и линейные вибраторы блока полуволновых линейных вибраторов 3. В результате эти вибраторы также излучают электромагнитную энергию, которая отражается от плоского отражателя 4 и снова отражается от полуволновых вибраторов вышеупомянутого блока 3. Расстояние между полуволновыми линейными вибраторами подбирается таким образом, чтобы обеспечить совмещение фаз волн. Кроме того, плоская задняя поверхность антенны 2 также излучает электромагнитные волны на подобие вибратора, которые отражаются от полуволновых вибраторов блока 3 и от плоского отражателя 4. При этом излучению электромагнитной энергии также способствует это облучение, а расстояние между полуволновыми линейными вибраторами и задней поверхностью антенны и между этой поверхностью и плоским отражателем также подбирается таким образом, чтобы обеспечить совмещение фаз волн. Пример исполнения антенны с плоской задней поверхностью представлен, например, в книге «Практическое руководство по расчетам схем в электронике №2». Справочник, М. Кауфман, А.Сидман, М., «Электроатомиздат», 1993 г., стр.107, рис.20.31. Кроме того, можно осуществить излучение и прием энергии в противоположном направлении, если использовать с задней стороны плоского отражателя 4 дополнительную антенну так, как показано в вышеупомянутом рисунке. Таким образом, узел из задней поверхности антенны блока полуволновых линейных вибраторов 3 и плоского отражателя 4 представляет собой резонатор, благодаря которому увеличивается количество токов в антенне с плоской задней поверхностью 2. Поэтому обеспечивается работа, аналогичная работе антенны с плоской решеткой. Увеличение токов в антенне способствует увеличению излучаемой ею электромагнитной энергии, что увеличивает коэффициент усиления без увеличения размеров зеркала. Количество полуволновых линейных вибраторов зависит от размера антенны. Расстояние между полуволновыми линейными вибраторами и плоским отражателем может составлять значение, позволяющее совместное вращение плоского отражателя 4 с антенной 2.

На фиг.2 показано примерное расположение узлов устройства, где приняты следующие обозначения:

5 - облучатель;

6 - зеркало антенны;

7 - плоская задняя поверхность антенны;

8 - полуволновые линейные вибраторы;

9 - плоский отражатель.

В качестве антенны могут быть использованы параболические линзовые и плоские антенны, в том числе и с полуволновыми линейными вибраторами. В качестве задней поверхности антенны 2 может быть использована и вогнутая поверхность или могут отсутствовать полуволновые линейные вибраторы. Однако эти варианты уменьшают приращение коэффициента усиления антенны.

Предлагаемое устройство может быть использовано в радионавигации и системах поиска и слежения за объектами. Увеличение коэффициента усиления антенны способствует увеличению дальности обнаружения без использования громоздких узлов и значительного роста веса и размеров устройства, что обеспечивает экономический эффект.

Антенное устройство, состоящее из облучателя и зеркала, отличающееся тем, что зеркало выполнено с плоской задней поверхностью и введен блок полуволновых линейных вибраторов и плоский отражатель, при этом блок полуволновых линейных вибраторов имеет жесткую связь с плоской задней поверхностью зеркала и электромагнитные связи с плоской задней поверхностью зеркала и с плоским отражателем, имеющим также электромагнитную связь с плоской задней поверхностью зеркала.