RU2017283C1

RU2017283C1 - Cassegranian aerial

Info

Publication number: RU2017283C1
Authority: RU
Inventors: М.П. Попов
Original assignee: Военная инженерно-космическая Краснознаменная академия им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1986-11-03
Filing date: 1986-11-03
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: aerial equipment. SUBSTANCE: cassegranian aerial is intended for SHF communication lines. In this type of aerial two-focus focusing element (lens) is installed between excitation source and subdish. Focal plane of second focus of lens is matched with plane of edges of subdish which are located in zone of zero intensity of field in focal plane. EFFECT: decreased level of side radiation and increased beam utilization coefficient are achieved thanks to reduced level of radiation of edges of subdish. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике СВЧ. Предлагаемая двухзеркальная антенна может быть использована в радиотехнических системах с высоким энергетическим потенциалом. The invention relates to radio engineering, in particular to microwave antenna technology. The proposed two-mirror antenna can be used in radio systems with high energy potential.

Известны и широко применяются на практике диэлектрические линзы различной формы. В частности, известны двояковыпуклые двухфокусные линзы, обеспечивающие перефокусировку электромагнитного поля, излучаемого источника, расположенным в одном фокусе, в другой фокус. Аналогичными свойствами обладает отражающее зеркало эллиптического профиля. Dielectric lenses of various shapes are known and widely used in practice. In particular, biconvex bifocal lenses are known that provide a refocusing of the electromagnetic field of the emitted source located in one focus into another focus. The reflective mirror of an elliptical profile has similar properties.

Известна также двухзеркальная антенна Кассегрена, содержащая главное параболическое зеркало, контррефлектор гиперболической формы и облучатель. Сферическая волна, излученная облучателем, после отражения от контррефлектора преобразуется в сферическую волну с фазовым центром в фокусе главного зеркала. Эта волна после отражения от главного зеркала преобразуется в плоскую, что обеспечивает высокое усиление антенны. The Cassegrain two-mirror antenna is also known, containing a main parabolic mirror, a hyperbolic counterreflector and an irradiator. The spherical wave emitted by the irradiator, after reflection from the counterreflector, is converted into a spherical wave with a phase center at the focus of the main mirror. This wave after reflection from the main mirror is converted to a plane, which provides high antenna gain.

Известна также двухзеркальная антенна Кассегрена, содержащая дополнительный фокусирующий элемент, расположенный между облучателем и контррефлектором. Оптическая схема данной антенны аналогична обычной антенне Кассегрена, а фокусирующий элемент предназначен для сужения диаграммы направленности облучателя, т.е. для уменьшения его апертуры. The Cassegrain two-mirror antenna is also known, containing an additional focusing element located between the irradiator and the counter-reflector. The optical design of this antenna is similar to the usual Cassegrain antenna, and the focusing element is designed to narrow the radiation pattern of the irradiator, i.e. to reduce its aperture.

Недостатком этой антенны является низкий коэффициент использования поверхности (КИП) аппаратуры. Причина низкого КИП состоит в том, что для обеспечения низкого уровня бокового излучения необходимо обеспечить малый уровень облучения кромок контррефлектора. Это требует сужения ДН облучателя, что приводит к резкой неравномерности распределения амплитуды поля на контррефлекторе и в аппертуре антенны и снижению КИП. The disadvantage of this antenna is the low surface utilization coefficient (IQF) of the equipment. The reason for the low instrumentation is that to ensure a low level of lateral radiation, it is necessary to ensure a low level of irradiation of the edges of the counter-reflector. This requires narrowing the bottom of the irradiator, which leads to a sharp uneven distribution of the field amplitude at the counterreflector and in the antenna aperture and a decrease in the instrumentation.

Цель изобретения состоит в повышении КИП без возрастания бокового излучения. The purpose of the invention is to increase the instrumentation without increasing lateral radiation.

Поставленная цель достигается тем, что фокальная плоскость второго фокуса совмещена с плоскостью кромки контррефлектора. При этом геометрические характеристики фокусирующего элемента и контррефлектора подбираются так, чтобы кромка контррефлектора располагалась в зоне нулевой интенсивности распределения поля в фокальной плоскости. За счет большой крутизны спада интенсивности поля к кромкам контррефлектора обеспечивается близкое к равномерному распределению поля в апертуре при малом уровне облучения кромки. При этом повышается КИП без возрастания бокового излучения. This goal is achieved in that the focal plane of the second focus is aligned with the plane of the edge of the counter-reflector. In this case, the geometric characteristics of the focusing element and the counterreflector are selected so that the edge of the counterreflector is located in the zone of zero intensity of the field distribution in the focal plane. Due to the large steepness of the decrease in the field intensity to the edges of the counterreflector, a nearly uniform field distribution in the aperture is ensured at a low level of edge irradiation. In this case, the instrumentation increases without increasing lateral radiation.

На чертеже изображена двухзеркальная антенна. The drawing shows a two-mirror antenna.

Она включает облучатель 1, фокусирующий элемент в виде двухфокусной диэлектрической линзы 2, контррефлектор 3 и главное зеркало 4. Поле, излученное облучателем 1, фокусируется фокусирующим элементом 2. В фокальной плоскости второго фокуса фокусирующего элемента формируется распределение поля, имеющее зоны нулевой интенсивности в виде окружности. Кромка контррефлектора совпадает с первой зоной нулевой интенсивности. Это обеспечивает низкий уровень бокового излучения. Повышение КИП достигается за счет близкого к равномерному распределению поля по поверхности контррефлектора и, соответственно, по апертуре антенны. Для обеспечения сферического характера отраженной от контррефлектора волны его профиль может модифицироваться по известным соотношениям и отличается от гиперболического. It includes an irradiator 1, a focusing element in the form of a two-focus dielectric lens 2, a counter-reflector 3 and the main mirror 4. The field emitted by the irradiator 1 is focused by the focusing element 2. A field distribution is formed in the focal plane of the second focus of the focusing element, which has zones of zero intensity in the form of a circle . The edge of the counter-reflector coincides with the first zone of zero intensity. This provides a low level of lateral radiation. The increase in the instrumentation is achieved due to the nearly uniform field distribution over the surface of the counterreflector and, accordingly, along the antenna aperture. To ensure the spherical nature of the wave reflected from the counterreflector, its profile can be modified according to known relations and differs from the hyperbolic one.

Claims

TWO-MIRROR ANTENNA, comprising a main focusing mirror, a counter-reflector, an irradiator and a two-focus focusing element mounted between the irradiator and a counter-reflector, characterized in that, in order to increase the instrumentation, the focal plane of the second focus of the two-focus focusing element is aligned with the edge plane of the counter-reflector, which field strength in the focal plane.