Кольцевая многолучевая антенная решетка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 01 0 21/00, 3 26 ТЕ институт уклые скадио, 1978,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(54) КОЛЬЦЕВАЯ МНОГОЛУЧЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА (57) Использование: антенная техни%а, в различных радиотехнических системах. Сущность изобретения: антенна содержит (ч излучателей 1, нагруженных на вертикальные фидерные линии 2, которые соединены с Й кольцевыми горизонтальными фидерными линиями 3, направленными ответвителями 4, которые в кольцевых горизонтальных фидерных линиях 3 соединены через фазовращатели 5, 4 ил.(3) 1 - (ъ/ - Сг и )У (ч Я - Яйгг"ЯП,3Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и можетбыть использовано в различных радиотехнических системах,Целью изобретения является формирование без потерь произвольного числа лучей кольцевой многолучевой антенной,На фиг,1 представлена схема кольцевоймноголучевай антенны; на фиг.2- схема соединения вертикальных фидерных линий содной из кольцевых горизонтальных фидерных линий; на фиг,3 - схема кольцевой многолучевой антенны с числом излучателейК = 4; на фиг, 4 - схема кольцевой многолучевой антенны с числом излучателей 1 ч = 5.Кольцевая многолучевая антенна состоит из К равномерно расположенных по окружности излучателей 1, нагруженных на. вертикальные фидерные линии 2, которыесоединены с И кольцевыми горизонтальными фидерными линиями 3 направленнымиответвителями 4, которые в кольцевых горизонтальных фидерных линиях 3 соединенычерез фазавращатели 5.Для работы данной антенны необходимо подобрать коэффициенты связи направленных ответвителей 4 и фазовые сдвигифаэовращателей 5 таким образом, чтобыпри возбуждении ее входов на излучателяхформировалась амплитудно-фазовое распределение (АФР), соответствующее кольцевой многалучевой антенной решетки(АР).То есть должно выполняться условие где Я - блок передачи матрицы рассеяния кольцевой многолучевой антенны;А - АФР многолучевай кольцевой АР, Вследствие кольцевой симметрии матрицы Я- и А- циркулянты.Для таких матриц известна матрица собственных векторов и аналитическое выражение для определения собственных чисел (Р.Беллман, Введение в теорию матриц, М,: Наука, 1976, с. 253-254), Поэтому вышеприведенное равенство можно представить в виде: Л = Л гдето и Ла - диагональные матрицы собственных чисел матриц з и а соответственно. Представим матрицу Я в виде: где Я) - блок передачи матрицы рассеяния1-ного этажа, представленного на фиг.2. Матрицы Я)- также циркулянтц, паэтоМ +Я=ЧП Л.,Ч, (2),где Ч- матрица собственных векторов цир 4С куля нта;Ац-диагональная матрица собственных.чисел матрицы ЯьС учетом (2) выражение (1) перепишетсяв виде:10 П 4) =41 А,где лд - известная диагональная матрицасобственных чисел матрицы А.Для простоты конструкции, направ-.ленные ответвители 4 и фазовращатели Содного этажа - одинаковы. Обозначим коэффициент связи направленных ответвителей С, а фазовые сдвиги фазовращателей у,20 Комплексная амплитуда поля на выходе 1при возбуждении входа 1 (чертеж 2) определяется выражением; С -1)Р Сг -г 1 - С еА п-ое собственное число матрицы рас сеяния, состоящей из столбцов с элементами, определяемыми выражением (3), имеютвид(с)где С) и р - коэффициент связи направленС 0 ных ответвителей и фазавце сдвиги фазовращателей 1-го этажа;Рд" - и-ое собственное число матрицыАФР многолучевай кольцевой АР,. Выражение (С) представляет собой сис- СС тему нелинейных уравнений, решением которой являются значения С и ф для всех 1. На фиг.3 представлена схема кольцевой многолучевой антенны счислом излучателей Й =4,1829066 0 ОООбдО ОИО- уа На фиг,4 представлена схема кольцевой многолучевой антенны с числом излучателей й "5.Таким образом, заявленная кольцевая многолучевая антенна по сравнению с прототипом обеспечивает формирование произвольного числа лучей, при этом, поскольку в устройстве отсутствуют согласованные нагрузки, т.е. отсутствуют потери, его КПД более высокий. Формула изобретения Кольцевая многолучеаая антенная решетка, содержащая й излучателей, расположенных равномерно по окружности, выходы которых соединены с диафрагмообраэующей схемой, состоящей из фидерных линий,.соединенных между собойпосредством направленных ответвителей и фазовращателей, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью формирования без потерь произвольного числа лучей, фидерные линии вы полнены в. виде й вертикальных фидерныхлиний и й горизонтальных кольцевых фидерных линий, при этом каждый излучатель соединен соответственно с вертикальной фидерной линией, которые соединены с 10 кольцевыми горизонтальными линиями посредством направленных ответвителей, соединенных между собой в соответствующей горизонтальной фидерной линии через фазовращатель, причем коэффициенты связи 15 направленных ответвителей и фазовыесдвиги фаэовращателей в соответствующей горизонтальной кольцевой фидерной линии выбраны равными,Са - 0000 оставитель В.Максимовехред М.Моргентал Корректор М.Петрова ктор Т,Куркова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 2477 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5