Волноводно-щелевая антенна для летательного аппарата

ции ака л. Ид 39-40ский научно-исследовэте ранститутСА; Бородовский Ю.С.; К ыков В.И.нститут радионавигации еро рем Комитет Российской Фед по патентам и товарным ОПИСАНИЕ(51) 5 Н 61 13 10 БРЕТЕНИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(57) Использование: увеличение широкопопосности самолетных антенн. Сущность изобретения: антенна содержит симметричный вибратор, расположенный в плоскости зкрана над центром полости глубиной в четверть длины рабочей волны. Поперечное сечение полости имеет форму ромба со стороной (07 е 005) длины рабочей волны Вибратор расположен вдоль малой диагонали ромба 3 ил.Изобретение относится к радиотехнике, а конкретно к антеннам, устанавливаемым на внешней металлической обшивке летательного аппарата и предназначенным для приема или излучения электромагнитных волн линейной поляризацил.Известна щелевая антенна линейной поляризации, пригодная для установки на внешней металлической обшивке летательного аппарата, Эта антенна выполнена в виде четвертьеолнового закороченного с одного конца отрезка прямоугольного волноеода и запитывается Т-образным возбудителем.Недостатком известной антенны является относительная узкополостность, а именно полоса рабочих частот по согласованию (по уровню КСВн = 2) не превышает 20%,Указанный недостаток устранен в волноводно-щелевой антенне, имеющей более широкую Гпорядка 50 о ) полосу рабочих частот по согласованию,Эта еолноводно-щелевая антенна выбрана в качестве прототипа,Она содержит металлический экран. в качестве которого может быть использована обшивка летательного аппарата, щель, расположенную в экране, четвертьеолновой отрезок волновода, один конец которого коротко замкнут, а другой соединен с краями щели, В состав антенны также входят Т-образный возбудитель щели и симметричный полувол новой вибратор, расположенный над щелью, Внутренняя полость Т-образного возбудителя служит для выполнения системы питания вибратора, кроме того, Т-образный возбудитель используется в качестве рефлектора вибратора. Экран щелевого излучателя согнут так, что полуплоскости экрана образуют между собой угол 120 .Антенна работает следующим образом, Сигналы с выходов двух передатчиков поступают соответственно на вход Т-образного возбудителя щели и на вход симметричного полуволнового вибратора. Под воздействием токов, текущих в плечах Т-образного возбудителя и вибратора, в окружающем антенну пространстве возбуждается электромагнитное поле, являющееся суперпозицией поля щели, поля токов экрана и поля вибратора. Благодаря взаимному расположению щели и вибратора возбуждаемые поля имеют ортогональные поляризации. Широкополосность антенны обеспечивается тем, что в единой конструкции обьединены полосы двух антенн - щелевой и еибраторной, т.е. на низких частотах работает щелевая антенна, на.вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 соких частотах - вибраторная, а средние частоты диапазона перекрываются обеими антеннами,Недостатком известной антенны при использовании ее на летательном аппарате является высокое аэродинамическое сопротивление антенны, обусловленное тем, что вибратор выступает под поверхностью экрана, Попытка снижения аэродинамического сопротивления антенны путем заглубления вибратора в обшивку летательного аппарата ухудшает широкополосность антенны (сужает рабочий диапазон частот).Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот и уменьшение аэродинамического сопротивления.Указанная цель достигается тем, что волноводно-щелевой антенне для летательного аппарата, содержащей металлический экран в виде обшивки летательного аппарата, щель, выполненную в металлическом экране, отрезок волноводэ длиной Л/4, форма и размеры поперечного сечения которого совпадают с формой и размерами щели, один конец которого короткозамкнут, а другой - соединен с кромками щели, и симметричный полуволновой вибратор, поперечное сечение щели и отрезка волновода имеет форму ромба со стороной 0,7+ + 0,05)л, и углом при вершине 45 О, а симметричный полувслновой вибратор расположен в плоскости щели вдоль малой диагонали ромба,На чертеже приведена конструкция волноеодно-щелевой антенны,Волноводно-щелевая антенна для летательного аппаоата содержит четвертьволновой отрезок волновода 1, металлический экран 2 со щелью 3 и слмметричный полуволновой вибратор 4. В качестве экрана 2 используется обшивка летательного аппарата. Щель 3 выполнена в форме ромба с углом 45 при вершине, длина стороны щели составляет (0,7 ф.0,05) Л, Форма и размеры поперечного сечения отрезка волновода 1 совпадают с формой и размерами щели 3. Один конец отрезка волновода 1 коротко- замкнут, другой конец соединен с краями щели 3 в экране 2.Симметричный полуволновой вибратор 4 расположен е плоскости экрана 2, при этом центр вибратора 4 совпадает с центром щели 3, а плечи вибратора 4 расположены вдоль малой диагонали ромбовидной щели 3. Волноводно-щелевая антенна работаетследующим образом.2002343 Симметричный полуволновой вибратор 4 запитывается от передатчика (на чертеже не показан), Под воздействием токов, текущих в плечах вибратора 4, возбуждается щель 3 в экране 2. Поле излучения антенны 5 является суперпозицией поля токов в экране 2, поля щели 3 и поля вибратора 4. Благодаря предложенным взаимному расположению вибратора 4 и щели 3 и форме щели электромагнитное поле, возбужда емое в окружающем антенну пространстве, имеет линейную поляризацию в широкой полосе частот.Работоспособность антенны была подтверждена экспериментально, путем сня тия электрических характеристик, Экспериментальная проверка антенны со стороной щели 0,7 4 р, размерами экрана 20 с кромками щели, и симметричный полуволновый вибратор, отличающаяся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона и уменьшения аэродинамического сопротивления, поперечное сечение щели и отрезка волновода имеет форму ромб" со стороной (0,7 + 0,05;1 и углом при вершине 45, а симметричный полуволновый виб ратор расположен в плоскости щели вдольмалой диагонали ромба. Формула изобретения ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащая металлический экран в виде обшивки летательного аппарата, щель, выполненную в металлическом экране, отрезок волновода длиной ЛУ 4, форма и размеры поперечного сечения котороо совпадают с формой и размерами щели, один конец коротко замкнут, а другой соединен 2,85 х 2,85 4 и длиной отрезка аолновода 0,25 Я,р. где 4 р - средняя длина волны рабочего диапазона частот антенны, показала, что полоса частот по уровню КСВн = 2, составляет 60 ф , т,е, шире полосы частот антенны-прототипа.При этом предложенные форма и размеры щели 3, а также взаимное расположение щели 3 и вибратора 4 позволили разместить вибратор 4 в плоскости экрана 2, т,е. в плоскости обшивки летательного аппарата, и тем самым снизить по сравнению с прототипом аэродинамическое сопротивление антенны с улучшением ее широкополосности.2002343 Составитель Ю, БородовскийТехред М,Моргентал Корректор О, Густи Редактор А. Бер Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3176 Производственно-издательский комбинат Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101