RU2012111441A

RU2012111441A - Компактная неосесимметричная двухзеркальная антенна

Info

Publication number: RU2012111441A
Application number: RU2012111441/08A
Authority: RU
Inventors: Елена Васильевна Фролова; Джи-хо Ан
Original assignee: Джи-хо Ан
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-10-10
Also published as: US9287631B2; WO2013147460A1; KR101292230B1; EP2854221A1; EP2854221A4; US20150084820A1

Abstract

1. Двухзеркальная антенна, содержащая главное зеркало и вспомогательное зеркало, каждое из которых выполнено с неосесимметричными криволинейными поверхностями и каждое из которых имеет две плоскости симметрии, на пересечении которых расположена продольная ось Z, и облучающее устройство, расположенное между главным зеркалом и вспомогательным зеркалом с возможностью облучения первоначально вспомогательного зеркала, а посредством него главного зеркала для обеспечения формирования плоского фронта волны, отличающаяся тем, что общий фокус неосесимметричных криволинейных поверхностей главного зеркала и вспомогательного зеркала во всех сечениях, проходящих через продольную ось Z, расположен на отрезке Zпродольной оси Z, длина которого ограничена пределами F≤Z≤F, где F, F- минимальное и максимальное расстояние концов отрезка Zдо главного зеркала вдоль продольной оси Z соответственно, и удовлетворяет соотношению F/D<Z/D<F/D, где D- максимальный поперечный размер апертуры главного зеркала, причем F/D=0,21÷0,23, a F/Dнаходится в интервале 0,34<F/D<0,47, который соответствует коэффициентам асимметрии главного зеркала 1>D/D>0,5 соответственно, и где D- минимальный поперечный размер апертуры главного зеркала.2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что образующая неосесеммитричной криволинейной поверхности вспомогательного зеркала в сферических координатах r(θ,φ) определена как,где P(θ,φ) - полином степени m, а θ, φ - углы в сферических координатах.3. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что сечения неосесеммитричных криволинейных поверхностей главного зеркала и вспомогательного зеркал в плоскостях симметрии - апланатические кривые системы Шварцшиль

Claims

1. Двухзеркальная антенна, содержащая главное зеркало и вспомогательное зеркало, каждое из которых выполнено с неосесимметричными криволинейными поверхностями и каждое из которых имеет две плоскости симметрии, на пересечении которых расположена продольная ось Z, и облучающее устройство, расположенное между главным зеркалом и вспомогательным зеркалом с возможностью облучения первоначально вспомогательного зеркала, а посредством него главного зеркала для обеспечения формирования плоского фронта волны, отличающаяся тем, что общий фокус неосесимметричных криволинейных поверхностей главного зеркала и вспомогательного зеркала во всех сечениях, проходящих через продольную ось Z, расположен на отрезке Z₀ продольной оси Z, длина которого ограничена пределами F_min≤Z₀≤F_max, где F_min, F_max - минимальное и максимальное расстояние концов отрезка Z₀ до главного зеркала вдоль продольной оси Z соответственно, и удовлетворяет соотношению F_min/D_max<Z₀/D_max<F_max/D_max, где D_max - максимальный поперечный размер апертуры главного зеркала, причем F_min/D_max=0,21÷0,23, a F_max/D_max находится в интервале 0,34<F_max/D_max<0,47, который соответствует коэффициентам асимметрии главного зеркала 1>D_min/D_max>0,5 соответственно, и где D_min - минимальный поперечный размер апертуры главного зеркала.

2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что образующая неосесеммитричной криволинейной поверхности вспомогательного зеркала в сферических координатах r(θ,φ) определена как

r (θ, ϕ) = \frac{r (0,0)}{P_{m} (θ, ϕ)}

,

где P_m(θ,φ) - полином степени m, а θ, φ - углы в сферических координатах.

3. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что сечения неосесеммитричных криволинейных поверхностей главного зеркала и вспомогательного зеркал в плоскостях симметрии - апланатические кривые системы Шварцшильда с разнящимися фокальными радиусами.

4. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что главное зеркало имеет кромку в проекции на плоскость, перпендикулярную продольной оси Z антенны, в виде эллипса.

5. Антенна по п.4, отличающаяся тем, что главное зеркало имеет кромку в проекции на плоскость, перпендикулярную продольной оси Z антенны, в виде многоугольника, описанного вокруг эллипса.

6. Антенна по п.4, отличающаяся тем, что главное зеркало имеет кромку в проекции на плоскость, перпендикулярную продольной оси Z антенны, в виде эллипса, усеченного двумя плоскостями, параллельными плоскости симметрии, проходящей через максимальный поперечный размер апертуры главного зеркала.

7. Антенна п.1, отличающаяся тем, что облучающее устройство выполнено из рупора, ось которого параллельна продольной оси Z антенны, а фазовый центр рупора совмещен с фокусом вспомогательного зеркала.

8. Антенна по п.7, отличающаяся тем, что рупор имеет симметричную диаграмму направленности.

9. Антенна по п.7 отличающаяся тем, что рупор имеет несимметричную диаграмму направленности.

10. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что облучающее устройство выполнено по меньшей мере, из двух рупоров, расположенных на фокальной кривой, проходящей через фокус вспомогательного зеркала, и оси которых наклонены относительно продольной оси Z антенны.

11. Антенна по п.10, отличающаяся тем, что рупоры имеют симметричную диаграмму направленности.

12. Антенна по п.10, отличающаяся тем, что рупоры имеют несимметричную диаграмму направленности.

13. Антенна п.1, отличающаяся тем, что облучающее устройство выполнено в виде единого блока из двух рупоров, оси которых параллельны продольной оси Z антенны, а смежные стенки усечены.

14. Антенна по п.13, отличающаяся тем, что рупоры имеют симметричную диаграмму направленности.

15. Антенна по п.13, отличающаяся тем, что рупоры имеют несимметричную диаграмму направленности.

16. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что отношение I=H/D_max, где Н - максимальный размер антенны вдоль продольной оси Z, a D_max - максимальный поперечный размер апертуры главного зеркала, реализовано в пределах 0,26<I<0,35.