Дискофазный отражательный элемент

ае 6 О СОЮЗ СОВЕТСКИХССЦМЭОМЧЕНПРЕСПУБЛИК 01 О 13 0 ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР НИЯ РСКОМУ СВИДЕТЕПЬС"ГВУ(21) 3349457/18-09 щими проводйикамн, о т л н ч а ю " (22) 09.10.81 щ и й с я тем, что, с целью рас- .(46) 1508.83, Бюл. В. 30 . . 1 ширения рабочей полосы частот, умень- (72) В.С.филиппов, А.А.Сапожников, щения потерь СВЧ энергии и упроцения Г.П.Цева и С.М.Зварыч конструкции, проводник выполнен (53) 621.396.674 (088.8) ;в виде отрезка металлической трубки, (56) 1. Патент США В 3925784,являэщейся элементом крепления мекл. Н 01 ф 19/00 1975. таллического диска над проводящим2. Патент США В 4053895, экраном, при этом по диаметрам мекл. Н 01 ч 3/26, 1977 (прототип) .. таллического диска прорезаны цели:с установленными в них симметрично (54) (57) ДИСКОФАЗНЫЙ ОТРАЖАТЮ 1 ЬНЫй относительно центра металлического ЭЛЕМЕНТ, содержащий металлический диска короткозамыкаюцими переклюдиск, расположенный над проводящим чателями, управляющие проводники экрайом, который соединен провод которых расположены вдоль осей щелей ником с центром металлического дно- и через отрезок металлической труб-ка, и четное количество короткова-. . ки выведены на противоположную сто- Е мыкающих переключателей с управляю- рону проводяцего экрана.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве элемента отражательных фазированных антенных решеток с круговой поляризацией .поля.Известна конструкция антеннойрешетки со встроенными фазовращателями, каждый элемент которой представляет собой спиральную антенну, с включенными в спираль диодами 1.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсядискофазный отражательный элемент,содержащий металлический диск, расположенный над проводящим экраном,который соединен проводником сцентром металлического диска,и четное количество ассиметрично расположенных короткозамыкающих переклю"чателей с управляющими проводниками 2.Недостатком известных элементовантенных решеток является узкая рабочая полоса частот, высокие потери СВЧ энергии и сложная,конструкЦияеЦель изобретения - расширениерабочей полосы частот, уменьшениепотерь СВЧ энергии и упрощение кон"струкции,.Для достижения укаэанной цели вдискофазном отражательном элементе,содержащем металлический диск, расположенный над проводящим экраном,который соединен проводником с цент-ром металлического диска, и четноеколичество короткозамыкающих переключателей с управляющими проводниками, проводник выполнен в видеотрезка металлической трубки, являющейся элементом крепления металлического диска над проводящим экраном,при этом по диаметрам металлического диска прорезаны щели с установленными в них симметрично относительно центра металлического диска,короткозамыкающими переключателями,управляющие проводники которых расположены вдоль осей щелей и черезотрезок металлической трубки выведены на противоположную сторонупроводящего экрана.На фиг. 1 изображена конструкциядискофазного отражательного элементау. на фиг. 2 - сечение А-А нафиг.1.е Дискофаэный отражательный элемент содержит металлический диск 1с щелями 2 - Ь и установленными вЬих короткозамыкающими переключателями 6-9 с управляющими проводниками 10, проводящий экран 11, отрезок металлической трубки 12.Дискофазный отражательный элемеит работает следующим образом,При подаче управляющего напря-жения на пару диаметрально расположенных короткозамыкающих переключателей, например 7 и 9, происходит закбрачивание соответствующих целей 3 и 4 в металлическомдиске 1, что вызывает изменениефазы волны круговой поляризацииотраженной дискофазным отражательным элементом. Эффект дискретногоизменения фазы отраженной диско,фазным отражательным элементом электромагнитной волны заключается в 10 различном отражении двух волн слинейной поляризацией, на которыеможно разложить падающую от облучателя волну с круговой поляризацией, и у которых вектор напря женности электрического поля Е параллелен и перпендикулярен разомкнутым целям 2 и 4 в металлическомдиске 1.Так, если при подаче управляющего напряжения короткозамыкающиепереключатели б и 8, выполненные,например, на диодах, находятся взакрытом, а короткоэамыкающие переключатели 7 и 9 - в открытом состо.янии, то волйа линейной поляризации, вектор Е которой параллеленщелям 2 и 4, наводит электрическиетоки на металлическом диске 1, на.протекание которых замкнутые короткозамыкающими переключателями 7 и9 щели 3 и 5 не оказывают влияния,Щели 2 и 4 также не оказывают влияния на токи, наведенные этой волной,.так как щели параллельны линиямтока. Электрические токи возбуждают 35 колебания в резонаторе, внутрениеепространство которого заключено между металлическим диском 1 и проводящим экраном 11 и при резонансеотражения падающей на дискофазный 40 отражательный элемент. волны происходит с фазяй, близкой к нулю. Волна, вектор Е которой параллеленцелям 3 и 5, наводит электрические токи, пересекающие разомкнутые 45 щели 2 и 4. Наличие разомкнутыхщелей 2 и 4, длина которых близкак четверти длины волны в .свббодномпространстве, эквивалентно включению параллельно резонатору комплексных сопротивлений, выводящих его изнастройки в резонанс с колебаниямиполя падающей волны. Колебания в резонаторе малы по амплитуде и отражение происходит с фазой, близкойк 180 , Суммарное поле отраженнойволны имеет круговую поляризациюс обратным направлением вращения векторов поля по отношению к падающейволне, если .смотреть по направлениюдвижения падакрцей волны.6 б При переводе короткозамыкающихпереключателей 6 и 8 в открытоесостояние, а короткоэамыкающих переключателей 7 и 9 - в закрытое, вектор поля отраженной волны с круго вой поляризацией будет отставать от1035692 оставитель Г ехредм, Гергел ушко ректор О.тиго Редактор аа аЗаказ 58/54 ВНИИПИ Гос по делам 13035, ИосдписноеР4/5 го комитета и открытий ушская наб илиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектн 3лектора поля отраженной волны для .случая противоположной коммутации короткоэамыкающих переключателей на 180, При использовании восьми радиальных щелей минимальный сдвиг фаэ между векторами отраженного и падающего полей составит 90 ф . В об- щем случае минимальный сдвиг фаз, обесПечиваевнй дискофазным отражательным элементом, равен 24, гдето , а - угол между двумя соседними щелями.Экономический эффект изобретения заключается. в удешевлении конструкции за счет отказа от использова- . ния дорогостоящей арматуры диодов в пользу конструкции с"установкой диода в цели.Таким образом, предлагаемая конструкция дискофазного отражательного элемента ноэволяет увеличивать расстояние металлического диска от проводящего экрана, что, в свою очередь приводит к расширению рабочей полосы частот.Дискофаэный отражательный элемент лишен потерь мощности на излучение управляющих проводников на противоположную сторону экрана, а также потерь в элементах блокировки укаэанных проводников, так как проводники не возбуждаются полем, О которсе всюду к ним перпендикулярно,а элементы блокиревки не нужны, .так как внутренний диаметр металлической трубки может быть сделав намного меньше длины- волны, Упроще ние конструкции дискофаэного отражательного элемента дает возможность изготавливать его в едином технологическом цикле, а также упростить монтаж элементов над прово- . р дящим экраном.