Антенна

(51)5 Н 01 0 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 47947560921,02,9007.01.93. БюлЮ.А.ЕрухимовКозловская Инна с диаметазона 2 ГГц,НТЕНИзобрннам и(21) (22) (46) (75) (56) анте диап енны в ль изоо кросс- поля и чения в ется за ещения ащения тельной кожуха,-передающей ант линиях связи, Це ичение развязки и й составляющей вня бокового.излу лоскости - достига я рупора его разм осительно оси вр едением дополни и конструкциейчестве приемо радиорелейны бретения - уве поляризованн уменьшение ур вертикальной п счет выполнени с наклоном от отражателя, вв секции рупора 2 з.п,ф-лы,З ил,и др. Несимметричнаям раскрыва 1,5 м дляды НИИР, МЗ, 1988. относится к зеркальным быть использовано в ка(54) А(57) НАетение может ант ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к антеннои технике и может быть использовано в составе наземных радиолинейных линий связи (РРЛ) как приемно-передающеЕ антенное устройство,Известны двухзеркальные антенны типа АДЭ с высокой развязкой по полю кроссполязирации, одинаковым уровнем излученйя во всех плоскостях поля, малыми габаритами и массой. Эти антенны требуют горизонтального выхода питающего волновода. Для их применения с вертикальным волноводным трактом круглого сечения необходимо использовать волноводный изгиб. Такой изгиб ухудшает поляризационные характеристики антенно-волноводного тракта и ограничивает полосу рабочего диапазонаИзвестна отечественная антенна РПА. При высоких электрических характеристиках она имеет невысокую развязку ъо полю кросс-поляризации(-13-17 дБ), высокий уровень бокового излучения в вертикальной плоскости, большие габариты и массу, высокий уровень первого бокового лепестка. с с сфНаиболее близка к предлагаемой антенна с вынесеннцм облучением типа АНК,5. Эта антенна имеет габариты меньшие, чем РПА, хорошие электрические характеристи-ки и вертикальный выход питающего волно" вода, Ее недостатком является весьма невысокий уровень развязки по полю кросс- поляризации (-13-15 дБ), что не позволяет применять эту антенну всистемах с цифро вой модуляцией. Кроме того, из-за повы- (Ь щенного уровня облучения верхней кромки (Я боковое излучение в вертикальной плоско сти повышено. , (рОсновной причиной невысокой развязки по полю кросс-поляризации у антенн типа РПА и АНК является то, что они выполнены по схеме с вынесенным облуче- ф нием, при которой рабочая полость антенны горизонтальная) оказывается плоскостью, в которой поле кросс-поляризации максимально, Уровень этого поля в горизонтальной плоскости зависит от кривизны зеркала, т,к. соответствующее поле вызывается искривлением токов на поверхности зеркала, Различные уровни бокового излучения вразных плоскостях объясняются разнымиуровнями облучения кромок отражателя рупором. Цель изобретения - увеличение развязки между ортогонально поляризованными. составляющими поля излучения антенны иуменьшение уровня бокового излучения ввертикальной плоскости"при сохранениивертикальности питающего антенну тракта.Сущность изобретения состоит в том,что в антенне с вынесенным облучениемповерхность зеркального отражателя является вырезкой из тороидального параболоида, имеющего меньшую кривизну, чемФобычный параболоид вращения, а угол Ообольшем угла 01, Изобретательский замысел заключается в конструировании рупораи зеркала взаимно соответствующими одиндругому, т.е. создающими излученное и отраженное пбля с фокальными кольцамиодинакового диаметра, Для работы используются вырезки из этих фокальных колец,которые совмещаются путем перемещениярупора вдоль вертикальной оси,Наличие в предложении введенныхпризнаков; новой геометрии зеркальногоотражателя и новой конструктивной схемыоблучающего рупора отличают его от прототипа.На фиг.1 изображены конструктивнаясхема в трех проекциях (а,б и в) предложенной антенны и ее вид в аксонометрии (г); нафиг.2 - конструктивная схема в трех проекциях предложенного облучающего рупора собразующей в виде линии с изломом; нафиг.З - аксонометрическое изображениепредложенной антенны с боковыми стенками с прямолинейной кромкой (а и б) и криволинеййой (в).Предложенное устройство по п,1 (фиг,1)содержит зеркальный отражатель 1 в виденесимметричной вырезки из тела вращенияс параболической образующей куивой Т 60,фокальная ось которой ТО горизонтальна, иоблучающего рупора 2 с питающим волно.водом 3, ось которой ОА вертикальна, При. этом фокальная ось ТО параболической образующей с фокусным расстоянием ТО ифокусом в точке О смещена на расстояниеОА параллельно оси симметрии (ось у) зеркального отражателя 1, Облучающий рупор2 на фиг,2 имеет пирамидальную форму, пара боковых стенок которого 4 и 4 являетсяплоскими и одинаковыми, ограниченнымивнешними прямоЛинейными кромками 0 В,0 В и 00, ВЙ, Передняя 5 и задняя 5 стенбки представляют собой вырезки из двухвстречных конусов ЕГР и Е Г Р с осями,совпадающими между собой и с осью симметрии (осью у), с вершинами Р и Р соответственно, При этом все точки их кромок ЕОГи Е О Г равноудалены от вершин Р и Р .5 Угол Й взят большим угла 01. Фокальныекольца О ОО зеркального отражателя иоблучающего рупора совмещены междусобой в результате соответствующего перемещения рупора вдоль вертикальной10 оси(оси Х),Таким образом, по построению видно,что передняя и задняя стенки рупора являются вырезками из тел вращения, соосныхотражателю,15 На фиг,2 детализована схема облучающего рупооа для случая, когда образующиеконусов ОНР и НСЗ для передней стенки 5и конусов О Н Р и Н С Я - для заднейстенки 5 являются прямыми линиями ОНС20 и О Н С с изломом в точках Н и Нсоответственно, Все точки кромок ЕОГ,0 НВ и Е О Г, 0 Н Г равноудалены отвершин Р и 3 и соответственно Р и Я, Всеобозначения на иг.1 и фиг,2 совпадают,25 Линии ЕОГ(Е О Г )и 0 НВ(0 Н Я ) -окружности с центром в точке А,На фиг,З представлено построениепредложенной системы по п.2. Антенна поп,1, состоящая из зеркального отражателя30 1; облучающего рупора 2 и питающего волновода 3 закрыта с боков отоажателя, кромеаппаратуры, стенками 6 и 6,спереди отражателя - стенкой 7 и сзади - стенкой 7 Ониобразуют защитный кожух иэ радионепроз 35 рачного материала с днищем, на которомукреплен облучающий рупор 2 с возможностью перемещения его по вертикали. Материл кожуха - металл или радиопоглотитель.Форма кромок боковых стенок 6 и 640 определяется конструктором. Она можетбыть как прямолинейной (фиг,За, б), так икриволинейной (фиг,За), если требуется защитить раскрыв антенны радиопрозрачнымукрытием, кромки а,в,с, и б должны лежать45 в одной плоскости, как на фиг,За и Зб, Приэтом кромки а и б - отрезки окружностей, акромки в и с -отрезки прямых линий. Кожухбез щелей соединен с зеркальным отражателем по линиям трех его кромок в местах50 пересечения поверхностей 1,6 и 6.Если раскрыв антенны можно оставитьбез защитного укрытия, формы кромок в и сцелесообразно взять криволинейными, Защищен должен быть в этом случае только55 раскрыв рупораМеталлические стенки кожуха могутбыть частично или полностью покрыты радиопоглощающим материалом.Ход лучей в антенне показан на фиг,1тонкими линиями со стрелками, Амплитудаполя в плоскости раскрыва определяется формой диаграммы Ф(О) облучающего рупора и пространственным затуханием расходящейся тороидальной волны на пути от фазового центра рупора до соответствующей данному лучу точки зеркального отражателя. Если выдержать условиеФ 0,1 ФИ 1-, все точки нижней и верхней Ж оакромок зеркального отражателя будут облучаться одним и тем же уровнем. Посколь, ку,ФО) имеет колоколообразный характер, ясно, что зто условие для каждой данной формы Ф 0) с учетом того, что 00 06 выполняется в случае, если О, ) 01, Если взять Ф(01) - 15 дБ, уровень дифракционного поля от верхней кромки будет также весьма мал, Чем больше значения главных радиусов кривизны на поверхности зеркала, тем больше добавка к равномерной составляющей тока, от кривизны отражателя не зависящая.Для предлагаемого зеркала главные радиусы кривизны В 1 и й 2 обычно много больше единицы, при этом-- 1/Йи -- 1 Н Н,2 Е 2 Ргде Н=1+(1 Ц + 4-) 0 д г Отсюда ясно, что отношение главных радиусов кривизны для предложенной системы и обычного параболоида (б = О) будет также много больше единицы. А зто значит, что поправка на кривизну отражателя в предложенной антенне меньше, чем в прототипе, В частности, меньше и уровень поля кросс-поляризации. Формула изобретения 1. Антенна с вынесенным облучением,содержащая отражатель в виде несиммет ричной вырезки из поверхности тела вращения с параболической образующей.фокальная ось которой горизонтальна, и облучающий рупор с питающим волноводом, ось которого вертикальна, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения развязкипо кросс-поляризованной составляющей поля и уменьшения уровня бокового излучения в вертикальной плоскости, проекция несимметричной вырезки на плоскость, 15 перпендикулярную оси вращения, являетсяусеченным сектором, фокальная ось парэболической образующей смещена параллельно оси вращения, облучающий рупор выполнен пирамидальным, пара боковых 20 стенок которого, плоские и одинаковые, ограничены прямолинейными кромками, параллельными оси вращения, а две другие являются вырезками из двух встречных конусов с общей осью, совпадающей с осью 25 вращения и все точки их кромок равноудалены от вершин конусов, а угол. Ос, в плоскости симметрии между вертикалью и кромкой отражателя, ближней к оси вращения, больше угла 0 в плоскости симметрии между 30 вертикалью и кромкой отражателя, дальнейот оси вращения, причем локальные фазовые центры облучающего рупора размещены на фокальном конце отражателя,2.Антенна по п 1, отл и ч а ю ща я с я 35 тем; что введена дополнительная пирамидная секция, размещенная между питающим волноводом и облучающим рупором,З,Антенна поп,1,отличающаясятем, что отражатель соединен с облучэю щим рупором посредством кожуха из радионеп розрачного материала.17865 бй ИГ,Составитель Ю,Ерухимовичедактор Т.Федотов Техред М,Моргентал Корректор Н.Кещел Заказ 252 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,Ф оизводственно