IT8367137A1 - Dispositivo di eccitazione di una fessura non disassata ricavata sul lato maggiore di una guida d'onda ed antenna a fessure comprendenti tale dispositivo. - Google Patents

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo :

"Dispositivo di eccitazione di una fessura non disassata rica?

vata sul ?&to maggiore di una guida d'onda ed antenna a fessure

comprendente tale dispositivo" 52 159

di : THOMSON-CSF, nazionalit? francese, 173, Bd Haussmann,

75008 Parigi (Francia)

Inventore designato : Bernard GIRARD

Depositata il : 8 Febbraio 1983 67137 A/83 l(, h

RIASSUNTO

La presente invenzione riguarda il dispositivo

di eccitazione di una antenna a fessure non disassate.

L'antenna comprende una guida d'onda rettangolare

(1), su un lato maggiore della quale sono ricavate fessure

sull'asse longitudinale (3) di simmetria. L'altro lato maggio?

re ? provvisto di un risalto (4) portante un nastro metallico

(5) munito sul bordo di denti (6a, 6b) simmetrici relativamen?

te ad assi rispettivi (D, D') disposti affacciati alla fessura

(2) da eccitare.

Le fessure (2) hanno una lunghezza di \Q /2 e sono

distanziate di 0,7 ?Q , Xg essendo la lunghezza d'onda nell'

aria. I due assi (D, D?) di simmetria dei denti (6) sono paral-% leli, e distanziati di Xg/4, Xg essendo la lunghezza d?onda

in guida.

L'invenzione si applica alle antenne a fessura

a scansione elettronica

Figura 2.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo di eccitazione di una Fessura non disassata ricavata sul lato maggiore di una guida d'onda, ed un'antenna a fessure eccitata mediante un siffatto dispositivo.

In un'antenna a fessure ed in particolare in quelle a scansione elettronica, quando si ricava una fessura sul lato grande di una guida d'onda in cui si propaga un modo TE , nella maggior parte dei casi la fenditura ? disassata rispetto all'asse longitudinale di tale lato grande, allo scopo di interrompere le linee di corrente.

Non essendo disposta in una zona equipotenziale, poich? l'asse del lato grande ? contenuto nel piano di simmetria della configurazione del campo elettrico nella guida, la fenditura pu? irradiare. Questa ? la soluzione adottata per due categorie di antenne a fessure :

le antenne del primo tipo sono costituite da guide giustapposte comprendenti sul loro lato grande delle fenditure o fessure disassate. Questa tecnica ha come inconveniente principale il fatto che d? luogo, a seguito del disassamento delle fessure, a dei lobi di livello elevato, detti lobi di rete, che creano inconvenienti in una antenna a spazzolamento o scansione elettronica quando il fascio ? fuori dalla posizione di puntamento. Inoltre tali antenne sono relativamente ingombranti ;

le antenne del secondo tipo secono costituite da delle guide parzialmente o totalmente riempite di dielettrico e presentanti su un lato maggiore delle fenditure o fessure disassate. Nel caso di guide totalmente riempite di dielettrico, la larghezza della guida utilizzata pu? essere ridotta in un rapporto dove ? la costante dielettrica del materiale impiegato.

Una tale antenna presenta un certo numero di inconvenienti, tra i quali perdite notevoli, lobi di rete dovuti al disassamento delle fessure ed un funzionamento molto sensibile alla temperatura ed alle vibrazioni date le difficolt? nel mantenere un buon contatto fra il dielettrico ed il metallo della guida.

Esistono altri due tipi di antenne a fessure : le antenne costituite da guide giustapposte presentanti su un lato minore delle fessure centrate e inclinate.

L?inconveniente di una siffatta tecnica risiede nella generazione di un'onda in polarizzazione incrociata;

- le antenne costituite da guide giustapposte presentanti su un loro lato maggiore delle fessure centrate ed eccitate mediante uno stelo o un'iride risonante. Tale tecnica presenta due inconvenienti : le antenne di tale tipo sono di realizzazione delicata e le guide sono ingombranti.

La presente invenzione permette di rimediare agli

inconvenienti sopra citati, ed ha lo scopo di realizzare un'an?

tenna con una o pi? fessure centrate sull'asse longitudinale

del lato maggiore di una guida.

L'antenna a fessure, oggetto della presente inven?

zione, presenta un diagramma di radiazione ottimizzato per

la soppressione dei lobi di rete, un ottimo rendimento e perdi?

te modeste.

L'antenna a fessure secondo l'invenzione presenta

un ingombro ridotto, ? facile da realizzare ed ? poco costosa.

Secondo l'invenzione, il dispositivo di eccitazio?

ne di un'antenna costituita da una guida d'onda rettangolare

su un primo lato maggiore della quale sono ricavate una o pi?

fessure lungo l'asse di simmetria longitudinale di tale lato,

e il secondo lato maggiore della quale ? munito nella sua por?

zione mediana di un risalto portante un nastro metallico paral?

lelo alle facce maggiori della guida, ? caratterizzato dal

fatto che comprende, per ciascuna fessura, un primo ed un se?

condo dente metallico di modesto spessore aventi una forma

identica, simmetrica rispetto ad un asse, gli assi di simmetria essendoparalleli dei due denti corrispondenti ad una fessura ,/tali denti essendo

disposti affiancati sul bordo del nastro metallico in posizio?

ne affacciata alla fessura da eccitare.

La presente invenzione sar? meglio compresa con la lettura della descrizione dettagliata che segue con riferimento ai disegni annessi che rappresentano :

la fig. 1A una vista in prospettiva di un'antenna

a fessura secondo l'invenzione,

la fig. 1B una vista in prospettiva che mostra

un modo di realizzazione del dispositivo di eccitazione dell'

antenna della fig.lA;

la fig.lC una vista in sezione trasversale di un

altro modo di realizzazione del dispositivo di eccitazione

dell'antenna della fig.lA;

la fig.2 una vista dall'alto di un?antenna a pi?

fessure-eccitate median<t>e un dispositivo secondo la fig.lB;e

la fig.3 una vista in prospettiva di un altro modo

di realizzazione di un'antenna a fessura secondo l'invenzione.

L'antenna a fessura comprende, in modo per s? noto,

una guida d'onda rettangolare 1, un lato maggiore della quale

presenta una o pi? fessure 2 di forma allungata. La guida d?on-? "?, da 1 funziona in una banda di frequenza, la cui frequenza di

taglio ? indicata con Fc.

Gli stessi riferimenti vengono utilizzati nelle

diverse figure per designare gli stessi elementi.

Sia Ag la lunghezza d'onda guidata e A0 la lunghezza d'onda nell'aria.

??

La fessura 2 funzionante alla risonanza ha una

lunghezza di A0 /2.

Per poter irradiare, tale fessura 2 non si deve

trovare in una zona equipotenziale. Di conseguenza, se essa

? disposta sull'asse longitudinale 3 del lato maggiore della

guida 1, occorre rendere dissimmetrica la ripartizione del

campo elettrico al livello della fessura 2, affinch? essa possa

irradiare.

Ci? pu? essere ottenuto con svariati mezzi : il

primo di tali dispositivi di eccitazione ? rappresentato nelle

figure 1A e 1B che mostrano una vista in prospettiva completa

e, rispettivamente, tagliata di un'antenna a fessura secondo

1 'invenzione.

In questo modo di realizzazione non limitativo,

la parete interna del lato maggiore della guida affacciato

al lato che presenta le fessure 2 ? provvisto nella sua zona

mediana di un risalto 4 portante un nastro metallico 5 paralle?

lo alle facce maggiori della guida.

Il dispositivo di eccitazione della fessura 2 ?

visibile in particolare nella figura 1B in cui si ? asportato

il lato maggiore presentante le fessure.

Il nastro metallico 5 presenta su un lato longitu?

dinale, all'altezza di ciascuna fessura 2, delle discontinuit?

costituite da due denti 6a e 6b aventi la stessa forma, ciascu-? no dei due ?denti 6a, 6b essendo simmetrico rispetto ad un asse

trasversale D, D' parallelo ai lati maggiori della guida 1.

La distanza fra ? due assi trasversali D e D' di simmetria del dispositivo di eccitazione di ciascuna fessura ? fissata pan a essendo la lunghezza d'onda guidata. La lunghezza dei denti 6a e 6b fissa la conduttanza. Quando sull'asse longitudinale 3 del lato maggiore superiore della guida d'onda 1 sono state intagliate svariate fessure 2, distanziate al pi? di 0,7 (da centro a centro) come ? mostrato nella figura 2, allo scopo di evitare i lobi di rete i dispositivi di eccitazione di due fessure successive, costituiti ciascuno da due denti 6a e 6b, sono situati alternativamente su un lato e sull'altro del nastro metallico 5, in una disposizione a , quinconce.

La forma dei due denti 6a e 6b costituente il dispositivo di eccitazione di ciascuna fessura ? variabile ma presenta sempre un asse di simmetria D, D<1>. Sebbene rappresentati con una superficie rettangolare nelle figure 1B e 2, ? denti possono peraltro avere forme ad esempio trapezoidali o triangolari.

Per un funzionamento in banda X, dunque per una frequenza di taglio di 6,5 GHz in modo TE01, la guida ha una sezione rettangolare di 15 mm per 10,16 mm. I due denti, rettangolari ad esempio, hanno una lunghezza che pu? variare da 1 a 5 mm a seconda del valore di conduttanza desiderato, una larghezza costante pari a 2 mm, ed uno spessore di al pi? 1 mm.

La conduttanza normalizzata di una fessura, misurata in queste condizioni ? compresa tra 0,05 e 0,9. La conduttanza desiderata pu? essere ottenuta regolando allo stesso modo la lunghezza di ciascuno dei due denti 6a e 6b corrispondenti alla fessura 2 in questione.

La fig. 1C rappresenta una vista in sezione trasversale di un altro modo di realizzazione del dispositivo di eccitazione di una fessura 2, i denti 6a e 6b essendo disposti parimenti su uno stesso lato longitudinale del nastro metallico 5 portato dal risalto 4, ma perpendicolarmente ai lati maggiori della guida d'onda 1.

La disposizione, le dimensioni e la forma simmetrica dei denti 6a e 6b rispetto ad un asse, i due assi di simmetria D e D' dei due denti 6a e 6b corrispondenti ad una stessa fessura 2 essendo distanti di realizzano le stesse condizioni di quando i denti sono paralleli ai lati maggiori della guida 1 (fig.1B).

Il nastro metallico 5 provvisto di denti 6a e 6b pu? essere realizzato con la macchina utensile allo stesso tempo della guida 1 e del risalto 4. In questo caso gli angoli interni alla base dei denti rettangolari sono leggermente arrotondati, ma ci? non rappresenta un inconveniente per J.<1 >eccitazione delle fessure 2.

Il nastro metallico 5 munito di denti 6a e 6b pu? essere anche realizzato separatamente dalla guida d'onda 1 provvista dal risalto 4. Il nastro allora viene fissato al risalto 4 della guida, orizzontalmente rispetto ai lati maggio?

ri della guida, ad esempio mediante una tecnica detta "DIP

BRAZING'

Si ? cos? realizzata un'antenna a fessure presen?

tante un diagramma di irradiazione ottimizzato mediante la

soppressione dei lobi di rete, un eccellente rendimento, picco?

le perdite, un modesto ingombro, ed un costo contenuto di pro?

duzione, ed un funzionamento poco sensibile alle variazioni

di temperatura ed alle vibrazioni.

La presente invenzione ? applicabile alle antenne

a scansione elettronica.

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo di eccitazione di un'antenna costitu?

ta da una guida d'onda rettangolare un primo lato maggiore

della quale presenta una o pi? fessure lungo il suo asse di

simmetria longitudinale, il secondo lato maggiore della quale

? provvisto al centro di un risalto portante un nastro

metallico parallelo ai lati maggiori della guida, caratterizza?

to dal fatto che comprende, per ciascuna fessura (2 ) , un primo

ed un secondo dente metallico (6a, 6b) di modesto spessore,

che hanno una stessa forma simmetrica rispetto ad un asse (D,

D'j rispettivamente), gli assi di simmetria (D, D') dei due

denti (6a, 6b) corrispondenti ad una fessura essendo paralleli,

e che sono disposti affiancati sul bordo del nastro metallico

{5) affacciati alla fessura (2) da eccitare. o -? 2. Dispositivo di eccitazione di un'antenna a fessure secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo ed il secondo asse di simmetria {D e D<1>) del primo e del secondo dente metallico (6a e 6b) sono distanziati di essendo la lunghezza d'onda guidata.

3. Dispositivo di eccitazione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che gli assi di simmetria (D, D') del primo e del secondo dente metallico (6a, 6b) corrispondente ad una fessura (2) sono disposti in un piano parallelo ai lati maggiori della guida (l).

4. Dispositivo di eccitazione di un'antenna a fessure secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che gli assi di simmetria (D, D<1>) del primo e del secondo dente metallico (6a, 6b) corrispondenti ad una fessura (2) si trovano in un piano perpendicolare ai lati maggiori della guida (1).

5. Dispositivo di eccitazione di un ' antenna a fessure , secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in un'antenna comprendente almeno due fessure (2), i gruppi di un primo e di un secondo dente metallico corrispondenti a due fessure successive sono disposti a quinconce da una parte e dall'altra parte del nastro metallico (5).

6. Antenna costituita da una guida d'onda rettangolare con un lato maggiore che, ad intervalli al pi? pari a 0,7 ?? lungo il suo asse di simmetria longitudinale, presenta una

Claims (1)

1. o pi? fessure di lunghezza ??/2, ?,essendo la lunghezza d'onda nell'aria, ed il cui secondo lato maggiore ? provvisto al

   centro di un risalto portante un nastro metallico parallelo

   ai lati maggiori della guida, caratterizzata dal fatto che comprende un dispositivo di eccitazione secondo una qualsiasi

   delle rivendicazioni 1 a 5.

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