Осесимметричная зеркальная антенна (варианты)

Осесимметричная зеркальная антенна (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств для систем спутниковой радиосвязи в СВЧ- диапазонах.

Для увеличения помехозащищенности используется цилиндрический экран, располагаемый по кромке зеркала, для осесимметричной антенны, выполненной по однозеркальной схеме или двухзеркальной схеме [1]. Такие экраны уменьшают уровень боковых лепестков диаграммы направленности, тем самым снижая шумовую температуру зеркальных антенн [2]. Профиль зеркала представляет параболоид вращения с соосным облучающим устройством. В качестве облучающего устройства может быть использован как отдельный облучатель, так и облучатель с контррефлектором.

Техническим результатом изобретения является уменьшение массогабаритных параметров экрана с сохранением малой шумовой температуры и повышенной шумовой добротности осесимметричной зеркальной антенны.

Согласно первому варианту на осесимметричное зеркало по кромке 1-3-7 устанавливается незамкнутый по периметру кромки зеркала цилиндрический экран 2-3-7-6 таким образом, чтобы экранировать облучающее устройство, например, в виде рупора 4 от приема теплового излучения земной поверхности 8-11 (фиг.1). Длина периметра кромки зеркала, вдоль которого устанавливается экран длиной (L_э), кривая 12-15-13 (фиг.2), определяется выражением

где R_a - радиус основного зеркала 14-15 (фиг.2), f - фокусное расстояние основного зеркала 4-5 (фиг.1), r - глубина основного зеркала и α - угол наклона антенны к горизонту 3-4-5 (фиг.1). Глубина экрана 6-7 выбирается в зависимости от необходимого уровня снижения шумовой температуры путем экранирования облучающего устройства от теплового излучения земной поверхности 9-10 (фиг.1).

Незамкнутый цилиндрический экран 2-3-7-6, на верхнем краю зеркала 1-3 установленный, например, на однозеркальную осесимметричную антенну, имеет меньшие массогабаритные параметры по сравнению с замкнутым, тем не менее также эффективно уменьшает прием облучающим устройством теплового излучения земной поверхности 8-11 при сохранении угла экранирования 9-4-10 (фиг.1). Часть экрана, дополняющая его до замкнутого экрана, экранирует антенну от тепловых шумов атмосферы, которые существенно меньше тепловых шумов земной поверхности, и поэтому не вносит заметной доли в уменьшение шумовой температуры. Тем самым уменьшается металлоемкость, ветровая нагрузка и вес разомкнутого экрана по сравнению с замкнутым по кромке зеркала цилиндрическим экраном при сохранении малой общей шумовой температура антенны.

Согласно второму варианту также может быть использован незамкнутый в верней части зеркала 16-18 коаксиальный конический экран 17-18-21-22 с вершиной конуса 20, расположенной позади зеркала (фиг.3). Угол раствора конической поверхности экрана 16-20-22 (2θ) определяется из формулы для расчета угла экранирования 21-19-22 (β)

где - угол раскрыва основного зеркала 16-19-21, R_э - глубина экрана 22-21 (фиг.3). Выбираемый угол раствора конической поверхности экрана 16-20-22 (2θ) соответствует максимальному углу экранирования теплового излучения 21-19-22 (β) земной поверхности 23-24 при фиксированной глубине экрана 22-21 (R_э) (фиг.3). Применение такого экрана позволяет уменьшить массогабаритные параметры и ветровую нагрузку на антенну.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг.1 - незамкнутый цилиндрический экран, установленный по кромке зеркала однозеркальной антенны в вертикальной плоскости сечения;

фиг.2 - незамкнутый цилиндрический экран, установленный по кромке зеркала, вид со стороны фокуса зеркала;

фиг.3 - незамкнутый коаксиальный конический экран в вертикальной плоскости сечения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Айзенберг Г.З. и др. Антенны УКВ. Под ред. Г.З.Айзенберга. В 2-х ч. Ч.1. М., «Связь», 1977, с.353.

2. Сомов A.M. Влияние цилиндрических экранов на шумовую температуру зеркальных антенн. «Радиотехника», 1983, №3 с.74-76.

1. Зеркальная антенна, состоящая из осесимметрического зеркала, облучающего устройства, элементов его крепления и цилиндрического экрана, коаксиального зеркалу, расположенного по его кромке, отличающаяся тем, что экран не замкнут на части периметра кромки.

2. Зеркальная антенна, состоящая из осесимметрического зеркала, облучающего устройства, элементов его крепления и экрана, коаксиального зеркалу, расположенного по его кромке, отличающаяся тем, что экран имеет коаксиальную коническую форму с вершиной конуса, расположенной позади зеркала, и не замкнут на части периметра кромки зеркала.