ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА

ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА


RU (11) 2017284 (13) C1

(51) 5 H01Q21/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4896693/09 
(22) Дата подачи заявки: 1990.12.25 
(45) Опубликовано: 1994.07.30 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 3742515, кл. H 01Q 01/12, 1973. 
(71) Заявитель(и): Военный инженерный Краснознаменный институт им.А.Ф.Можайского 
(72) Автор(ы): Москалев В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Военная инженерно-космическая Краснознаменная академия им.А.Ф.Можайского 

(54) ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА 

Использование: антенная техника. Сущность изобретения: зеркальная антенна содержит коническое зеркало и облучающее устройство, которое выполнено в виде линейной эквидистантной решетки из последовательно питаемых излучающих элементов, установленных на оси зеркала, возбуждаемых со стороны вершины зеркала и создающих на его раскрыве синфазное распределение поля. С целью получения возможности варьирования угла при вершине конического зеркала в антенну введены фазосдвигатели, каждый из которых включен последовательно между элементами облучающего устройства и обеспечивает определенный сдвиг между токами в этих элементах. Облучающее устройство формирует в ближней зоне коническую волну, распространяющуюся в сторону зеркала, на котором она, отражаясь, преобразуетя в плоскую волну, идущую к раскрыву зеркала. Приведены расчетные соответственно и условия, определяющие величину фазовой задержки и угол при вершине зеркала. Антенна имеет дополнительную степень свободы для оптиматизации ее электрических и массогабаритных характеристик. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при создании радиоэлектронных систем УКВ диапазона, преимущественно подвижных систем связи и радиолокации.

Среди апертурных антенн высокой направленности наибольшее распространение получили параболические зеркальные антенны с синфазным раскрывом. Однако параболические зеркала сложны в изготовлении, а их крупноразмерные варианты неудобны в подвижных системах связи. От этих недостатков в значительной мере свободны однозеркальные антенны с рефлектором в форме кругового конуса.

Из известных конических зеркальных антенн наиболее близкой к изобретению является антенна, которая содержит рефлектор в виде прямого кругового конуса и облучатель в виде линейной эквидистантной решетки последовательно питаемых излучателей, установленный на оси рефлектора и питаемый со стороны вершины рефлектора. Длина облучателя L приблизительно равна радиусу раскрыва рефлектора R. Все излучатели запитаны синфазно, вследствие чего облучатель возбуждает цилиндрическую электромагнитную волну, которая в результате отражения от рефлектора трансформируется в волну с плоским фронтом, распространяющуюся параллельно оси рефлектора в направлении к его раскрыву. Таким образом на апертуре антенны создается необходимое синфазное распределение поля.

Однако в такой антенне величина угла при вершине конического рефлектора должна быть в точности равна 90о, а это значит, что отсутствует одна из возможных степеней свободы для оптимизации электрических и массогабаритных характеристик.

Цель изобретения - обеспечение оптимизации электрических и массогабаритных показателей антенны путем варьирования угла при вершине кругового конуса. Использование изобретения позволит существенно улучшить технические характеристики конических зеркальных антенн, а следовательно, повысить эффективность стационарных и особенно подвижных радиоэлектронных систем, оборудованных такими антеннами.

Поставленная цель достигается тем, что в антенну введены фазосдвигающие элементы, установленные между соседними излучателями, причем сдвиг фазы между токами в соседних излучателях равен

2m - , (1) где m - произвольное целое число;

0< 0<<2 <
d - расстояние между соседними излучателями;

- длина волны, круговой конус имеет при вершине угол

=180-arccos , (3) а длина облучателя L и радиус раскрыва рефлектора R выбраны из соотношения



На чертеже приведена схема зеркальной антенны.

Антенна содержит рефлектор 1 в виде кругового конуса и облучатель в виде линейной эквидистантной решетки последовательно питаемых излучателей 2, между которыми последовательно включены фазосдвигающие элементы 3.

Облучатель подключается к источнику электромагнитных колебаний со стороны вершины рефлектора. На конце фидера включена согласованная нагрузка 4. В качестве излучающих 2 и фазосдвигающих 3 элементов используются подходящие известные элементы и устройства.

Антенна, например, в режиме передачи работает следующим образом.

Линейная решетка излучателей 2, сфазированная с помощью фазосдвигающих элементов 3, возбуждает электромагнитную волну с коническим фронтом, направление распространения которой составляет с осью рефлектора 1 угол равный

arccos 

Эта волна, отражаясь по законам геометрической оптики от конического рефлектора 1, угол при вершине которого определен в соответствии с формулой (3), преобразуется в волну плоскую, бегущую к раскрыву рефлектора параллельно его оси. Тем самым на раскрыве антенны создается требуемое синфазное распределение поля.

Длина линейного облучателя L и радиус раскрыва рефлектора R связаны соотношением

L = 

Использование новых элементов (фазосдвигающих элементов) выгодно отличает предлагаемую зеркальную антенну от ее прототипа, так как изменение фазового сдвига в соответствии с условиями (2) позволяет изменять величину угла по формуле (3) от 90 до (в пределе) 180о. В результате появляется дополнительная степень свободы для оптимизации электрических и массогабаритных показателей антенны путем подбора угла при вершине рефлектора. В частности, из чертежа непосредственно видно, что в сравнении с прототипом площадь поверхности рефлектора, а значит и его масса могут быть снижены в ( sin ) раз, > 90o. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА, содержащая рефлектор в виде кругового конуса и облучатель в виде линейной эквидистантной решетки последовательно питаемых излучателей, установленный на оси рефлектора и питаемый со стороны вершины рефлектора, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения оптимизации электрических и массогабаритных показателей путем варьирования угла при вершине кругового конуса, введены фазосдвигающие элементы, установленные между соседними излучателями, причем сдвиг фазы между токами в соседних излучателях равен

2 m - ,

где m - произвольное целое число;

0 < < 2 d / < ;

d - расстояние между соседними излучателями;

- длина волны,

круговой конус имеет при вершине угол

= 180-arccos /d,,

а длина облучате




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru