Линейная фазированная антенная решетка

(51) 5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН ПИС АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Международная заявка 087/02192,кл, Н 01 0 13/10, 1987. к радиотехнике в антенных сированием диаг- (Д Н). Цел ьровня боковых ри использовах фазовращатет излучатели 1, и 2 с отрезками ние относится использовано ронным скани авлен ности уменьшение у симума ДН и х управляемы ФАР содержи фазовращател М радиоуправле тенных вание вигаию и исте- диагИзобретение относится к на ции, радиолокации и радио н может быть использовано в ан с мах с электронным сканиро м рамм направленности (ДН).Цель изобретения - уменьшение уровня боковых лепестков и повышение точности установки максимума ДН при использовании дискретных управляемых фазовращателей.НА фиг, 1 представл У схема линейной фазиров е решетки (ФАР); на фиг, 2 -сти.Линейная ФА ате 1, управляемые 2 фа ез и ена структ анной ант делитель м рная нной щноР содер зовраща жит излуч тели с отр ликам(54) ЛИНЕЙНА НАЯ РЕШЕТК (57) Изобрете и может быть стемах с элект рамм напр изобретения - лепестков мак нии дискретнь лей. Линейная управляемые ФАЗИРОВАННАЯ АНТЕН линий передачи равной электрической длины, элементы связи 3, линию связи 4 управляемых фаэовращателей 2 с устройством управления 5, согласованные нагрузки 6, делитель мощности 7 с центральным симметричным возбуждением, входную линию передачи 8 и проводящие гребни, Делитель мощности 7 выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода, к середине которого присоединена входная линия передачи 8, а внутри установленыдва проводящих гребня постоянной толщины и высоты, плавно уменьшающейся к его концам. Наличие проводящего гребня позволяет создать в амплитудно-фазовом распределении на выходах элементов связи 3 нелинейную фа- эовую составляющую, что приводит к уменьшению уровня боковых лепестков и повышению точности установки максимума ДН. 2 ил,линий передачи равной электрической длины, элементы 3 связи (выходы делителя мощности), линию связи 4 управляемых фазовращателей с устройством управления, устройство 5 управления фазовращателями, согласованные нагрузки 6 делитель 7 мощности с центральным симметричным возбуждением, входную линию 8 передачи, проводящие гребни 9.Делитель мощности линейной ФАР выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода, к середине которого присоединена входная линия передачи, а к концам его присоединены согласованные 6 нагрузки. Внутри отрезка волновода симметрично относительно поперечной оси, проходящейЛьп)=Ав+ дА ( п),где и =+1, ь 2 ф.М/2; Лов - длина волны в прямоугольном волноводе (Н = О) с воз душным заполнением (т,е, при отсутствии проводящих гребней); д Ла - константа, зависящая от геометрических размеров отрезка прямоугольного волновода,При запитывании волновода СВЧ-сиг налом частоты 1 о (длина волны Ло) вдоль раскрыва ФАР устанавливается симметричное амплитудное распределение А(п) и фазовое распределение фп), определяемое формулой 35 где х - координата и-го излучателя; Е(х) - целая часть числа х; Л - дискретность управляемых фазовращателей; Оо - угол фазирования ОАР; дфп 1 - фазовый набег на 4 излучателях ФАР, подключенных к выходам делителя мощности с центральным волноводным возбуждением и внутри которого установлены два проводящих гребня,ВеличИна нелинейного фазового набега 5 дЯп 1 для эквидистантной линейной ФАР определяется выражениемд оп) = Щп+ ф(п),гдеф 1 Ев)= ло)+( 2 лд) ( й набег в раскрыве литральным возбуждением начальный фазо нейной ФАР с ц через его середину и посредине его широкой стенки, установлены два проводящих гребня 9 постоянной толщины, равной (0,1- 0,2) а, где а - размер широкой стенки отрезка прямоугольного волновода. Высота 5 каждого гребня плавно уменьшается к его концам. На стенке отрезка прямоугольного волновода, противоположной его входу, размещены элементы 3 связи, образующие выходы делителя мощности, которые через 10 отрезки линий передачи равной длины и управляемые 2 фазовращатели соединены с излучателями 1 линейной ФАР, Если высота проводящих гребней Н йлавно меняется в пределах 0Н0,35 Ь, где Ь - размер 15 узкой стенки отрезка прямоугольного волновода, то имеет место линейная зависимость длины волны А(п в волноводе от координат сечения волновода, определяемая формулой 20 через прямоугольный волновод с воздушным заполнением;2 дД и - 1фгп) = - -д - ,Г, (а ) +а - дополнительный нелинейный фазовый набег в раскрыве линейной ФАР, содержащей делитель мощности с центральным симметричным возбуждением, выполненный в виде отрезка прямоугольного волновода с установленными внутри его проводящими гребнями.Некомпенсируемая управляемыми фазовращателями нелинейная ошибка дискретизации фазыО(п) =д 1 П - фп)разрушает периодичность фазовых ошибок квантования фазы и обеспечивает уменьшение влияния этих ошибок на уровень боковых лепестков ДН и ошибку положения максим; ма ДН,Таким образом, наличие в схеме линейной ФАР делителя мощности, выполненного в виде отрезка прямоугольного волновода с двумя проводящими гребнями, имеющими плавно уменьшающуюся от середины к концам волновода высоту, позволяет достичь уменьшения уровня боковых лепестков и повысить точность установки максимума ДН при использовании дискретных управляемых фазовращателей.Формула изобретенияЛинейная фазированная антенная решетка, содержащая делитель мощности с центральным симметричным возбуждением и излучатели, присоединенные через управляемые фазовращатели и отрезки линий передачи равной электрической длины к выходам делителя мощности, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения уровня боковых лепестков и повышения точности установки максимума диаграммы направленности при использовании дискретных управляемых фазовращателей, делитель мощности выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода, к середине которого присоединена входная линия передачи. к концам присоединены согласованные нагрузки, а внутри симметрично относительно поперечной оси, проходящей через середину отрезка прямоугольного волновода, посредине его широкой стенки установлены два проводящих гребня постоянной толщины, равной (0,1-0,2)э, где а - размер широкой стенки отрезка прямоугольного волновода, а их высота плавно1771018уменьшается к его концам, при этом на ан- . размещены элементы связи, образующиетенне отрезка прямоугольного волновода, выходыдвлителя мощности,каз 3746 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/0 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул.Гагарина, 10