Элемент фазированной антенной решетки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1688335 РЕСПУБЛИК ИЯЛЬСТВ ана Б. С ов ьство 1/00,2, АНТЕН(с ОО Ы Од (Я СВЧ алек ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВОД г(54) ЭЛЕМЕНТ ФАЗИРОВАННОИ НОЙ РЕШЕТКИ(57) Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - снижение уровня СВЧ-потерь за счет уменьшения рассеивания электромагнитной волны. Элемент фазированной антенной решетки (ФАР) содержит диэлектрические излучатели, циИзобретение относится к антенной технике, в частности к конструкциям элементов фазированных антенных решеток (ФАР), и может быть использовано в антенных системах с электрическим сканированием луча.Цель изобретения - снижение уровня -потерь за счет уменьшения рассеяния тромагнитной волны. На фиг. 1 представлен общий вид элемента фазированной антенной решетки; на фиг,2-сечение А-А; на фиг. 3- сечение Б-Б на фиг. 1.Элемент фазированной антенной решетки содержит диэлектрические излучатели 1, цилиндрический фер ритовый стержень 2, продольные полоски 3, первый и вторые перемычки 4 и 5, выполненные в виде Чилиндрических башмаков, диэлектрическую втулку 6, электромагнитную обмотку 7.)5 Н 01 0 21/00, Н 01 Р 1 линдрический ферритовый стержень 2, продольные полоски 3, две перемычки, диэлектрическую втулку 6, электромагнитную обмотку 7. Цель достигается выполнением перемычек в виде совокупности цилиндрических башмаков, расположенных на поеерхности цилиндрического ферритового стержня в направлении его продольной оси на расстоянии= 0,25 Й и площади поперечного сечения каждого башмака равной 0,901 а, что позволило снизить СВЧ-поте 2ри, вносимые элементами ФАР, Кроме того, выполнение полосок 3 из непроводящего материала обеспечивает уменьшение энергии управления и повышение быстродействия элемента ФАР. 3 ил,На каждом конце 8 продольных полосок3 выполнены симметрично продольной осипрямоугольные вырезы,Концы продольных полосок 3 соединены с боковой поверхностью ферритовогостержня 2 посредством первых и вторыхперемычек 4 и 5.Полоски 3 и башмаки 4 и 5 выполненыиз магнитного непроводящего материала,например феррита с малыми потерями наСВЧ. В частности, каждая полоска 3 и примыкающие к ней башмаки 4 и 5 могут бытьвыполнены в виде одной ферритовой скобы.Система, например, четырех ферритовыхскоб вместе с ферритовым стержнем 2 образует замкнутый магнитопровод, намагничиваемый электромагнитной обмоткой 7,размещенной на диэлектрической втулке 6,Если стержень 2 и скобы выполнены из одного и того же материала, то их поперечные5 10 30 3550 55 сечения должны выбираться из условии Ясп, Бп= НЯМ где Яс 1, 5 п и о= аь М площади поперечного сечения стержня, полоски и башмака соответственна; Ч - числа башмаков в одной перемычке.Элемент фазированной антенной решетки работает следующим образом.При протекании по электромагнитной обмотке 7 управляющего тока в ферритовом стержне 2 создается продольное магнитное поле, под действием коараго изменяется магнитная проницаемость материала стержня 2, а следовательно, и скорость распространения в нем электромагнитной волны.Электромагнитная волна с круговой поляризацией СВЧ-поля при падении ее на элемент фазированной антенной решетки со стороны одного из его излучателей 1, принимается им и возбуждает в цилиндрической части излучателя 1 и в ферритовом стержне 2 низшую несимметричную поверхностную волну типа к - НЕ 11, При распространении вдоль ферритового стержня 2 поверхностная водна приобретает дифференциальный фазовый сдвиг, величина которого зависит от длины волны, тока, протекающего по электромагнитной обмотке 7, и параметров элемента ФАР. На противоположном конце ферритоваго стержня 2 поверхностная волна возбуждается в диэлектрическом цилиндре излучателя и излучается им с требуемым фазовым сдвигом,Уровень СВЧ-потерь, вносимых элементом ФАР, определяется рабочей длиной волны, размерами и параметрами материалов излучателей 1, стержня 2 и втулки 6. Кроме того, в элементе ФАР имеют месо СВЧ-потери на отражение и рассеяние электромагнитных волн от башмаков 4 и 5 и возбуждения волн, направляемых ими, При выборе площади поперечного сечения башмаков 4 и 5 порядка Бб = 0,09 й и рас 2стоянии между ними вдоль продольной оси порядка=.0,25 4 обеспечивается снижение СВЧ-потерь, обусловленных наличием в элементе ФАР полосок 3 и перемычек 4 и 5, При площади поперечного сечения каждого из башмаков 4 и 5 превышающей Яы, СВЧ- потери, вносимые башмаками 4 и 5 и полосками 3, увеличиваются, Если же площадь поперечного сечения каждого из башмаков 4 и 5 выбирается меньше Яво, то увеличивается число башмаков 4 и 5, разнесенных вдоль продольной оси ферритового стержня 2, что приводит к уменьшению ега эффективнай длины, В этом случае для создания требуемого фазового сдвига требуется увеличивать общую длину ферритового стержня 2, что, в свою очередь, приводит к росту уровня СВЧ-потерь,Таким образом, выполнение перемычки в виде совокупности цилиндрических башмаков 4 и 5, расположенных на поверхности цилиндрического ферритового стержня в направлении его продольной оси на расстоянии= 0,25 Я, и площади поперечного сечения каждого башмака равной 0,09; А/е позволило снизить СВЧ-потери, вно симые элементом ФАР.Кроме того, выполнение продольных полосок 3 из непроводящего материала по сравнению с прототипом обеспечивает уменьшение энергии управления и повышение быстродействия элемента ФАР.Формула изобретения Элемент фазированной антенной решетки, содержащий диэлектрические излучатели, примыкающие к торцам цилиндрического ферритового стержня, аксиально которому расположены идентичные продольные полоски, концы каждой из которых соединены с боковой поверхностью цилиндрического ферритового стержня посредствам первых перемычек, при этом продольные полоски и первые перемычки выполнены из магнитного непроводящего материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения уровня СВЧ-потерь за счет уменьшения рассеяния электромагнитной волны, на каждом конце продольных полосок выполнены симметрично продольной оси прямоугольные вырезы, которые соединены с боковой поверхностью цилиндрического ферритового стержня посредством вторых перемычек, идентичных первым, при этом первые и вторые перемычки выполнены в виде цилиндрических башмаков, площадь поперечного сечения каждого из которых выбрана равной 0,09 lе, а расстояние между их идентичными боковыми поверхностями в направлении продольной оси цилиндрического ферритового стержня выбрано равным 0.25 Й, где,Й - средняя длина поверхностной волны, распростааняюшейся вдоль ферритового стержня, 1- средняя длина волны в свободном пространстве, Е - относительная диэлектрическая проницаемость материала башмака.15335 Фаг / Составитель А Немцоваэктор Н, Коляда Техред М.Моргентал Корректор М. П Тираж 347 ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Зак роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1