Способ развязки антенн

(19) ( 8 А 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОР е электромагнитнои разв выполнением кромки пр ны криволинейной, высот еняется вдоль направле нны до другой согласно с- увеличен достигаетс щей пласти стины изм одной анте шению ки - одя пла ия отно Ь(г асстояние; й - расстояние : 4 Р - средняя длина волгде г - текущемежду антеннны. 1 ил,в(71) Научно-исследовательский институт автоматических приборов(56) Авторское свидетельство СССРВ 1290453, кл. Н 01 О 9/00, 1985.(54) СПОСОБ РАЗВЯЗКИ АНТЕНН(57) Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для развязки антенн линейной поляризации. Цель Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для увеличения электромагнитной развязки антенн с совпадающей поляризацией, в частности для антенн, расположенных на проводящей поверхности, например на самолете,Известны способы увеличения развязки антенн с помощью экранов. Применяемые экраны позволяют увеличить развязку на 10 - 20 дБ, они просты в. изготовлени и эксплуатации, Разливают поперечные и продольные экраны.Известно устройство, в котором развязка антенн достигается за счет того, что в качестве развязывающего устройства используют проводящий диск, Диск устанавливают на равном расстоянии от взаимовлияющих антенн. Радиус диска выбирают равным А/4 (Л - длина волны), Данный способ имеет ряд недостатков;вопервых, ограничение на место установки экрана. Вблизи антенны такой экран сильно искажает диаграмму направленности ан(Л тенны (ДН), так как расположен перпендикулярно направлению распространения волны, которая отражается от экрана в обратном направлении, поэтому место установки экрана ограничено областью, равноотстоящей от взаимовлияющих ан- ъ тенн; во-вторых, невысокая развязка, поскольку существнна волна, переотражен- ( ) ная кромками экрана,Продольные экраны вносят меньше искажений в ДН антенн, чем поперечные, и обеспечивают большую развязку.Наиболее близким к предлагаемому способу по достигаемому эффекту является устройство для разв зки антенн, представляющее собой продольный экран. Развязка а антенны достигается за счет того, что в качестве развязывающего устройства используют прямоугольную проводящую пластину, установленную вдоль общей оси симметрии антенн на равно. расстоянии от них параллельноо плоскост поляризации антенн. При этом высота и и длинапрямоугольной про 1734148 4водящей пластины выбраны из соотноше 3/ния Ь = - )Л В, = 0,42 й Й, где В - расстояние между антеннами, 5Устройство работает следующим образомфЭлектромагнитное поле в приемной антенне есть результат сложения двух волн:прямой, скользящей вдоль пластины и переотраженной верхней кромкой. При выбранных соотношениях Ь ипластины,переотраженная волна имеет сдвиг по фазе180 относительно прямой волны, Это приводит к компенсации этих волн и увеличению развязки,- Однако область использования указанного экрана ограничена, что является егонедостатком, Ограничение области использования связано с тем, что экран устанавливают на равном расстоянии от антенн. Прииспользовании такого экрана для развязки- антенн, размещенных, например, на самолете или других подвижных объектах, нередка ситуация, когда технически 25невозможно установить устройство на равном расстоянии от антенн,Другим обстоятельством, ограничивающим область применения известного экрана, является его значительные размеры, 30зависящие при одной и той же А от расстояния между антеннами. Так, при В = 10 Л что)вероятно при размещении антенн на самолете, экран имеет длину порядка 0,36 В, авысоту 0,27 В, т.е, занимает по длине более 35трети расстояния между антеннами. Последнее неприемлемо для указанных антенн из соображений аэродинамики.Кроме того, известно, что чем дальше отантенны экран, тем менее он эффективен и 40с точки зрения развязки, и тем больше егогабариты, поскольку с удалением от антенны уменьшается плотность энергии, Следовательно, место установки известногоэкрана не является оптимальным по развяэке ипо размерам экрана.Цель - увеличение электромагнитнойразвязки,Поставленная цель достигается тем, чтоспособ развязки антенн включает в себя 50установку проводящей пластины между антеннами вдоль их общей оси симметрии параллельно плоскости поляризации, причемгроводящая пластина вьгполняется с криволинейной кромкой с высотой, определяемой 55из соотношения: где Жр - средняя длина волны,В - расстояние между антеннами;г - текущее расстояние от одной из антенн вдоль оси симметрии,и длинойне менее 2 Яср.В предлагаемом способе выполняют проводящую пластину с криволинейной кромкой, где высота пластины зависит от положения ее относительно антенн. При такой взаимосвязи форма проводящей пластины представляет собой часть эллипса высотой, соответствующей границе 1-й зоны Френеля,Существенным отличием предлагаемого способа является зависимость Ь пластины от расстояния между одной из антенн и произвольной точкой пластины по линии связи, что позволяет, изменяя размеры пластины, изменять положение пластины по линии связи и тем самым увеличивать развязку,Чертеж иллюстрирует предлагаемый способ,Предлагаемый способ увеличения развязки заключается в установке проводящей пластины 1 между антеннами 2 вдоль их общей оси симметрии параллельно плоскости поляризации. При этом проводящая пластина 1 выполняется с криволинейной кромкой, где высота определяется из соот- ношенияВа длина - не менее 2 4 рПластина 1, устанавливаемая вдоль общей оси симметрии параллельно плоскости поляризации, может быть установлена на любом расстояния от антенн 2, Минимальное расстояние между пластиной 1 и одной из антенн 2 определяется из учета влияния пластины на ДН этой антенны,Высота пластины 1 выбирается из условия соответствия границе 1-й зоны Френеля, что обеспечивает противофазное сложение скользящей вдоль пластины и переотраженной верхней кромкой волн при любом расстоянии пластины 1 от антенн 2.Если изменение высоты пластины нарушает фазовое соотношение волн и существенно влияет на развязку, то изменение длины пластины ответственно за амп литудное соотношение волн, которое слабо меняется, и влияние на развязку не существенно, Длинавыбрана по результатам экспериментов как наименьшая, при которой достигается хорошая развязка 15 - 25 дБ.Уменьшение длины нежелательно, так как при этом уменьшается развязка, а приувеличении она оказывает влияние на ДНантенны и ухудшает аэродинамику самолета,Проводящая пластина 1 может быть выполнена из металлического листового материала.При излученнии из одной из антенн пластину огибает две волны, Одна скользитвдоль пластины и ослабляется благодаряэффекту "отжатия", так как плоскость поляризации волны параллельна плоскости пластины. Вторая волна создается верхнейкромкой путем переотражения, причем выбор высоты пластины по формуле (1) приводит к тому, что переотраженная волна в 15приемной антенне складывается в противофазе с прямой, скользящей вдоль пластины,поскольку переотраженная волна имеетбольшую длину пути (на Л/2 ), Это приводитк компенсации волн и к увеличению развязки,Проводящую пластину можно устанавливать на любом расстоянии от антенн, нетолько на равном, благодаря появившейсязависимости высоты пластины от расстояния от одной антенны до произвольной точки пластины на линии связи,Поскольку равноудаленное от антеннместо является местом наименьшего влияния на развязку, а при приближении к одной 30из антенн эффект влияния на развязку усиливается, установка пластины ближе к одной из антенн приводит к увеличениюразвязки, Таким образом, предлагаемыйспособ приводит к увеличению развязки, 35При использовании предлагаемого способа для увеличения развязки антенн, размещенных на проводящей поверхности(например, обшивка самолета), криволинейной будет лишь верхняя кромка пластины. 40 По методу зеркальных изображений в отсутствии проводящей поверхности у пластины необходимо вместо мнимого изображения реальное, т,е, от линии связи пластина должна быть дополнена до нижней границы 1-й зоны френеля, В этом случае криволинейной будет и верхняя и нижняя кромки,Таким образом, в предлагаемом способе проводящая пластина может устанавливаться на любом расстоянии от антенн, увеличивается развязка антенн, проводящая пластина имеет меньшие размеры, чем известная, одновременно может быть установлено у каждой антенны по проводящей криволинейной пластине с размерами по формуле (1), это приводит к еще большему увеличению развязки (до 20-30 дБ), благодаря уменьшенным размером пластина может быть установлена под одним обтекателем с антенной,Формула изобретения Способ развязки антенн, включающий установку проводящей пластины между антеннами вдоль их общей оси симметрии параллельно плоскости поляризации, о т л ичающийся тем,что,сцельюувеличения электромагнитной развязки, проводящую пластину выполняют с криволинейной кромкой, причем ее высоту определяют из соотношениягде 4 р - средняя длина волны;Й - расстояние между антеннами;г - текущее расстояние от одной из антенн вдоль оси симметрии,а длина проводящей пластины составляене менее 2 4 р.