RU1830572C

RU1830572C - Antenna with slot exciter

Info

Publication number: RU1830572C
Application number: SU904849830A
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Сомов; Юрий Михайлович Пенкин
Original assignee: Научно-исследовательский институт радиотехнических измерений
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1993-07-30

Abstract

Изобретение относитс к антеннам. Цель изобретени - увеличение направленности и.снижение уровн бокового излучени - достигаетс выполнением отражател в виде усеченного двугранного угла с раствором 10&deg;-60&deg; и высотой не менее двух длин волн с шириной пластин не менее четырех длин волн с провод щей перегородкой в бисекториальной плоскости с определенной формой кромки. 3 ил.The invention relates to antennas. The purpose of the invention is to increase the directivity and lower the level of lateral radiation - is achieved by making a reflector in the form of a truncated dihedral angle with a solution of 10 ° -60 ° and a height of at least two wavelengths with a plate width of at least four wavelengths with a conductive baffle in a bisectorial plane with a certain edge shape. 3 ill.

Description

Изобретение относитс к области радиотехники , а именно к антенным устройствам дециметровых и сантиметровых волн с линейной пол ризацией электромагнитного пол .The invention relates to the field of radio engineering, in particular to antenna devices of decimeter and centimeter waves with linear polarization of an electromagnetic field.

Цель изобретени - увеличение направленности и снижение уровн бокового излучени . The purpose of the invention is to increase directivity and decrease the level of lateral radiation.

Отличительные от прототипа признаки определ ют форму, соотношение размеров, взаимное расположение конструктивных элементов за вл емой антенны и направлег ны на достижение поставленной цели.Distinctive features from the prototype determine the shape, aspect ratio, relative position of the structural elements of the enclosed antenna and are aimed at achieving this goal.

Так при заданной высоте провод щего отражател не меньше 2Я про вл етс эффект неоднородного диэлектрического сло в области между пластинами провод щего отражател , и, следовательно, обеспечива етс направленность в Е-плоскости.Thus, for a given height of the conductive reflector not less than 2H, the effect of an inhomogeneous dielectric layer in the region between the plates of the conductive reflector is manifested, and, therefore, directivity in the E-plane is ensured.

При ширине провод щих пластин не меньше 4/t предотвращаетс излучение энергии через открытые торцевые области устройства и тем самым снижаетс уровень бокового излучени .When the width of the conductive plates is not less than 4 / t, energy emission is prevented through the open end regions of the device and thereby the level of lateral radiation is reduced.

Наличие в перегородке трех резонансных щелей, заданным образом ориентированных относительно конструктивных элементов антенны и образующих решетку с комплексным множителем, обеспечивает требуемое увеличение амплитуды пол в центре раскрыва и уменьшение ее на кра х, тем самым увеличива направленность антенны и снижа уровень бокового излучени .The presence of three resonant slots in the partition, oriented in a predetermined manner relative to the structural elements of the antenna and forming a lattice with a complex factor, provides the required increase in the field amplitude in the center of the aperture and its decrease at the edges, thereby increasing the directivity of the antenna and lowering the level of side radiation.

Предлагаема форма кромки перегородки воспроизводит эффект оптической линзы путем преобразовани в Е-плоскости расход щегос пучка радиоволн в параллельный , обеспечива выравнивание фаз в Е-плоскости раскрыва антенны, что приводит к увеличению направленности антенны и снижению уровн бокового излучени .The proposed shape of the septum edge reproduces the effect of an optical lens by converting a diverging beam of radio waves into an E-plane into a parallel one, providing phase alignment in the E-plane of the antenna aperture, which leads to an increase in the directivity of the antenna and a decrease in the level of side radiation.

На фиг.1 представлен общий вид антенны со щелевым возбудителем, на фиг.2 - схематическое изображение траекторий лучей и амплитудных распределений в Е- плоскости, на фиг.З - схематическое изо-In Fig.1 shows a General view of the antenna with a slot exciter, in Fig.2 is a schematic representation of the paths of the rays and amplitude distributions in the E-plane, in Fig.3 is a schematic

(/)(/)

GG

со со о ел VI towith co vi e to

бражение амплитудного распределени в Н-плоскости.a reflection of the amplitude distribution in the H plane.

Антенна со щелевым возбудителем содержит отражатель с пластинами 1, провод щую перегородку 2, активную щель 3, питающую линию 4, две пассивные щелиБ, причем высота провод щего отражател D S2А, ширина пластин 5:4А, минимальное рассто ние кромки перегородки 2 от плоскости апертуры D h Я/2, а рассто ние от центра щели 3 до основани а Ьщ 0,7 1,2 Л, рассто ние от плоскости щели 3 до пластины отражател 1 на высоте ее центра b -Т),5 0,7 А, рассто ние между щел ми д А , раствор угла отражател t а-10-60°.The antenna with a slot exciter contains a reflector with plates 1, a conductive baffle 2, an active slit 3, a supply line 4, two passive slits B, the height of the conductive reflector D S2А, the width of the plates 5: 4A, the minimum distance of the edge of the partition 2 from the plane of the aperture D h I / 2, and the distance from the center of the slit 3 to the base is a b 0.7 0.7 1.2 L, the distance from the plane of the gap 3 to the reflector plate 1 at the height of its center b -T), 5 0.7 A, the distance between the slits d A, the solution of the angle of the reflector t a-10-60 °.

За вл ема антенна работает следующим образом.The claimed antenna operates as follows.

Активна щель 3 возбуждает в пространстве между пластинами 1 по обе стороны от перегородки 2 электромагнитные волны с вектором электрического пол Е, параллельным пластинам 1. Рассто ние между пластинами 1 в области щели 3 допускает распространение низшей волны Н-ти- па, фазова скорость которой зависит от рассто ни между пластинами 1, которое измен етс вдоль оси Z (фиг.2). Область между пластинами 1 обладает свойством неоднородного диэлектрического сло . Траектории лучей в таком слое искривл ютс как показано на фиг.2 {сплошные линии). В случае изотропного излучени это приводит к концентраций энергии с максимумом в сечении х 0. Однако поперечна щель не излучает энергии в этом направлении, поэтому распределение амплитуды пол в Е- плоскости (Z const) имеет вид, показанный штриховыми лини ми на фиг.2. Наличие пары пассивных щелей 5, возбуждаемых за счет электромагнитной св зи и образующих вместе с активной щелью 5 фазированную решетку с комплексным множителем, максимум которого расположен по оси Z, обеспечивает требуемое увеличение амплитуды пол в центре раскрыва и дополнительное уменьшение ее по кра м.The active gap 3 excites in the space between the plates 1 on both sides of the partition 2 electromagnetic waves with an electric field vector E parallel to the plates 1. The distance between the plates 1 in the region of the gap 3 allows the propagation of a lower H-type wave whose phase velocity depends from the distance between the plates 1, which varies along the Z axis (Fig. 2). The region between the plates 1 has the property of an inhomogeneous dielectric layer. The ray paths in such a layer are curved as shown in Fig. 2 (solid lines). In the case of isotropic radiation, this leads to energy concentrations with a maximum in the cross section x 0. However, the transverse gap does not radiate energy in this direction; therefore, the field amplitude distribution in the E-plane (Z const) has the form shown by dashed lines in Fig. 2. The presence of a pair of passive slots 5, excited by electromagnetic coupling and forming, together with the active slit 5, a phased array with a complex factor, the maximum of which is located on the Z axis, provides the required increase in the amplitude of the field in the center of the aperture and its additional decrease along the edges.

Амплитудное распределение в Н-плоскости раскрыва а област х между перего0The amplitude distribution in the H-plane is aperture a and the regions x between

редкой и пластинами имеет вид 1 (фиг.З). Дл устранени провала в середине раскрыва предусмотрена область без перегородки высотой не менее Я/2 (минимальное рассто ние кр9мки перегородки от плоскости апертуры), где возбуждаетс волна Н-ти- па с распределением амплитуды вида 2.rare and plates has the form 1 (Fig.Z). To eliminate the gap in the middle of the aperture, a region without a partition with a height of at least / / 2 (minimum distance of 9 cm of the partition from the aperture plane) is provided, where an H-type wave is excited with an amplitude distribution of type 2.

Щелевой возбудитель позвол ет вдвое увеличить размер апертуры в Н-плоскости за счет одновременного и симметричногоThe slit pathogen allows to double the size of the aperture in the H-plane due to the simultaneous and symmetrical

возбуждени двух обьемов по обе стороны от перегородки, кроме того он обеспечивает согласование с фидерной линией при меньших рассто ни х от боковых пластин отра- 5 жател по сравнению с вибраторным возбудителем.excitation of two volumes on both sides of the septum; moreover, it ensures matching with the feeder line at smaller distances from the side plates of the reflector as compared with the vibrator exciter.

Таким образом, за вл ема антенна обеспечивает формирование спадающего к кра м в обеих плоскост х амплитудного 0 распределени , чем достигаетс увеличение направленности антенны и снижение уровн бокового излучени .Thus, the inventive antenna provides the formation of an amplitude distribution that is incident to the edges in both planes, thereby increasing the directivity of the antenna and reducing the level of lateral radiation.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION Antenna with a slot pathogen, with:

5

holding reflector, supply line and

pathogen, characterized in that, in order to increase the directivity and reduce the level of lateral radiation, the reflector is made in the form of a truncated 0 dihedral angle with a solution of 10-60 ° and a height of at least 2N and the width of the plates is not less than A I, in the bisectorial plane of the reflector throughout a conductive baffle 5 adjacent to the base of the reflector and having electrical contact with it, the edge of which from the aperture side has the shape of a symmetrical smooth curve, is installed along its length. in the middle, the height of the partition is minimal, the minimum distance of this edge from the plane of the aperture is at least Я / 2, and three resonance slots are symmetrically made in the partition, the main of which is connected to the supply line, while the distance from the plane of the gap at the height of its center to the reflector plate (0.5-0.7) A, and the distance from the center of the slit to the base of the reflector (0.7-1.2) A, where A is the wavelength.

R

w

2

Editor S. Kol yes

Compiled by J. Penkin Tehred M. Morgenthal

FIG. 2

Fig.Z

Proofreader N. Milyukova