Облучатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Н 01 0 13/00 Е ИЗОБ ИС ЕТЕН АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2ЧАТЕЛ Ьретение относится к . Цель изобретения - двух диапазонах част дением перед контр диска и размещение нием конического ко ы возбуждающих шт. а частот, 1 ил.(54) ОБЛУ (57) Изоб антеннам работы в ется вве плоского и основа ра систем диапазон зеркальным обеспечение от - достигарефлектором м между нимтррефлекто рей второго В. Грян Конструк личается про быть выполн точности отр верхности. Недостат ниченный ди Цель изо ты антенны вГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 310609, кл, Н 01 0 13/00, 1974. Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в качестве облучателя зеркальных антенн стационарных и подвижных радиотехнических комплексов, в частности антенно-фидерных устройств станций радиорелейной и спутниковой связи,В современных радиотехнических комплексах различного назначения широкое распространение получили двухзеркальные антенны, В качестве облучателя таких антенно-фидерных устройств выступает комбинация первиччого излучателя и вспомогательного зеркала, форма которого может быть плоской, гиперболической, эллиптической, конусообразной и т.д. При этом среди двухзеркальных антенн наиболее широко распространены антенны, выполненные по схеме Кассегрена, вспомогательное зеркало у которых выполнено гиперболическим. При всех достоинствах двухзеркальных антенн, выполненных по схеме Кассегрена, необходимо отметить и ряд их недостатков. Во-первых, ограниченный диапазон рабочих частот - фактически полоса частот облучающей системы определяется диапазонными свойствами первич.,Ж, 1741202 А 1 ного излучателя; во-вторых, сложность изготовления гиперболических профилей с заданным классом точности, что особенно важно при работе в диапазоне миллиметровых волн.Наиболее близким к изобретению является облучатель зеркальной антенны с отношением фокусного расстояния к диаметру, равным примерно 0,25, и размером апертуры не более (30 - 40) Л, состоящий из рупора или отрезка волновода и вспомогательного отражателя, выполненного в виде конуса.Для повышения эффективности облучения 1 Я зеркала угол при вершине конуса выбран ( ) 140-150, а к его основанию примыкает плоское кольцо, внутренний диаметр которого равен (3 - 5) Ла внешний - (6 - 8) Л. ция облучающей системы отстотой изготовления, может ена с достаточной степенью ажающей конусообразной поком облучателя является ограапазон рабочих частот,бретения - обеспечение рабодвух диапазонах частот,Цель достигается тем, что в облучателе зеркальной антенны с отношением фокусного расстояния к диаметру, равным примерно 0,25, и размером апертуры не более (30 - 40)Л, содержащим рупор и контррефлектор, выполненный в виде конуса с углом при вершине 140 - 150 и диаметром основания (3 - 5)Л, где Л-длина волны, плоское кольцо у основания отражателя диаметром (6 - 8) Л, введен плоский диск диаметром (6 - 8)Л, установленный соосно с конусом на расстоянии б М/18 от основания конуса вдоль оси зеркальной антенны, а в пространство между основанием конуса и плоским диском введена система возбуждающих штырей второго диапазона,Предлагаемое изобретение отличается от известного тем, что плоское кольцо, находящееся у основания конического контррефлектора зеркальной антенны-прототипа, преобразовано в диск того же диаметра, сдвинутый вдоль оси антенны на расстояние б Л/8 от основания конического контр- рефлектора, а в объеме между основанием конического отражателя и диском расположен узел возбуждения. При этом, если рассматривать размещение узла возбуждения дополнительного излучателя между двумя дисками с диаметрами, равными диаметру кольца в отрыве от конического контррефлектора, и соответственно эффективности работы зеркальной антенны при заданных ее параметрах ЕИ, диска-контррефлектора и т,д., то вследствие известности размещения узла возбуждения в объеме между двумя дисками для обеспечения работы зеркальной антенны во втором диапазоне и выбора размеров диаметра диска, равного (6 - 8) Л, признак, касающийся выбора расстояния между диском и основанием контр- рефлектора б-Л/8, может быть определен как несущественный,Однако это справедливо только в том случае, когда ближний диск совместно с первичным излучателем обеспечивает работу в первом диапазоне, являясь контррефлектором, а совместно первый и второй диски с расположенным между ними узлом возбуждения составляют дополнительный излучатель. Диапазон рабочих частот дополнительного излучателя при этом определяется размерами дисков и расстоянием между ними. Изменяя расстояние междудисками,имеется возможность вариации диапазона частот.В предложенном же техническом решении диск, полученный преобразованием плоского кольца у основания конического контррефлектора и отнесенный от него на б ВЛ/8, выполняет двоякую функцию: для первого диапазона при заданных Е/О и параметрах элементов зеркальной антенны он выступает в качестве бленды у основания конического контррефлектора, обеспечивая выравнивание-распределение поля в раскрыве и высокую эффективность зеркальной антенны; во втором диапазоне является составной частью дисковой антенны - основание кониче 10 ского контррефлектора - диск.Исходя из соображения эффективнойработы в первом диапазоне, определяющемположение диска на расстоянии б-Л/8, атакже выбранного с этой же позиции диа 15 метра диска, равного (6 - 8)Л и, соответственно, накладываемых этим ограничений,определяется диапазон рабочих частот дополнительного излучателя, связанный сдлиной волны первичного соотношением20 Лн (5 - 8,5) Л,На чертеже показан предлагаемый облучатель, установленный в параболическомрефлекторе.Устройство состоит из излучающего рупо 25 ра 1, имеющего диаметр раскрыва (1,5 - 1) Л,отрезка волновода 2, подводящего энергиюк рупору, и вспомогательного отражателя 3,отстоящего от рупора на расстоянии (1-1,5)хЛ, выполненного в виде конуса, угол при30 вершине которого равен 140-150, а диаметр основания равен (3 - 5) Л, За конуснымотражателем на расстоянии бЛ/8 от егооснования установлен диск 4 диаметром (68) Л, Расстояние между основанием отража 35 теля 3 и диском 4 выбрано из условиядопустимых фазовых искажений поля нараскрыве параболоида. В образованномобъеме между основанием отражателя и диском расположены возбуждающие штыри 7,40 питание к которым подведено через распределительно-фазовое устройство 6, вход которого соединен с питающим фидером 8. Взависимости оттребований, предъявляемыхк дополнительному излучателю, узел воз 45 буждения может быть выполнен в виде штырей (одного, двух, трех, четырех или пяти),либо в виде щелей, прорезанных в диске,либо в виде комбинации штырей и щелей.Не задаваясь особыми требованиями к до 50 полнительному облучателю, приведен пример конкретного выполнения узлавозбуждения в виде двух штырей. Штыри устанавливаются диаметрально противоположно на расстоянии 0,235 Л от центра. Один конец каждого штыря электрически соединен с основанием отражателя, другой - через отверстие в диске с РФУ. В качестве РФУ может быть использован сум1741207 25 Редактор А.Долинич Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Подписноеям и открытиям при ГКНТ Снаб 4/5 каз 2089 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобре 113035, Москва, Ж, Раушсарина, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго марна-противофазный мост, где н - длина волны второго диапазона.Предлагаемая конструкция работает следующим образом,В одном из диапазонов антенна работает по двухзеркальной схеме, облучающая система которой состоит из рупора 1 и вспомогательного зеркала 3 в виде конуса и кольца, роль которого выполняет часть диска 4, выступающая за основание конуса. В другом диапазоне антенна 5 работает по однозеркальной схеме, облучателем которой является излучающая апертура в виде кольцевой щели, образованной основанием отражателя и диска. При необходимости этот объем может быть заполнен диэлектриком, что в свою очередь позволяет расширить его диапазон применения. Длина волны дополнительного излучателя Я при заданных соотношениях связана с длиной волны первичного излучателя А соотношениемАн ъ (5 - 8,5) 1.При диэлектрическом заполнении ЛнР(5 - 8,5) АГ згде е - относительная диэлектрическая постоянная заполняющего материала.Предлагаемая конструкция облучателя 5 позволяет обеспечить эффективную работув двух диапазонах, если каждый из облучателей функционирует в нескольких диапазонах, расширить его практическое применение,10 Формула изобретенияОблучатель зеркальной антенны, содержащий рупор и контррефлектор, выполненный в виде конуса с углом при вершине 140 - 150 и диаметром основания (3 - 5) 1., где 15 А- длина волны, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью обеспечения работы в двух диапазонах частот, введен плоский диск диаметром (6 - 8) Л, установленный соосно с конусом на расстоянии бЫ/8 от основания 20 конуса вдоль оси зеркальной антенны, а впространство между основанием конуса и плоским диском введена система возбуждающих штырей второго диапазона частот,