Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в качестве приемо-передающей антенны стационарных и подвижных радиотехнических комплексов станций радиорелейной и спутниковой связи. The invention relates to microwave microwave technology and can be used as a transceiver antenna of stationary and mobile radio systems of radio relay and satellite communications stations.
Среди двухзеркальных антенн широко распространены антенны, выполненные по схеме со смещенной фокальной осью, у которых основное зеркало образовано вращением смещенной на некоторое расстояние от оси симметрии параболической образующей, а поверхность контррефлектора образована вращением вокруг оси симметрии антенны эллиптической образующей, соосной с параболической образующей основного зеркала. При этом поверхность контррефлектора имеет излом на оси симметрии антенны (АДЭ). Достоинством АДЭ является то, что отраженные лучи не попадают обратно в рупорный облучатель, благодаря чему улучшается согласование с филером [1]
При всех достоинствах антенн, выполненных по этой схеме, необходимо отметить, что ограниченный диапазон рабочих частот облучающей системы определяется диапазонными свойствами первичного облучателя.Among two-mirror antennas, antennas made according to the scheme with a shifted focal axis are widespread, in which the main mirror is formed by rotation of a parabolic generatrix displaced by a certain distance from the symmetry axis, and the surface of the counterreflector is formed by rotation of an elliptic generatrix coaxial with the parabolic generatrix of the main mirror around the antenna axis of symmetry. Moreover, the surface of the counterreflector has a kink on the axis of symmetry of the antenna (ADE). The advantage of ADE is that the reflected rays do not fall back into the horn irradiator, which improves coordination with the filler [1]
For all the advantages of antennas made according to this scheme, it should be noted that the limited range of operating frequencies of the irradiating system is determined by the range properties of the primary irradiator.
Задача расширения частотного диапазона параболических антенн неоднократно рассматривалась в различного рода публикациях. В частности, одно из решений описано в [2] где для организации дополнительного частотного канала предлагается использовать модифицированный конический контррефлектор. Но для двухзеркальных антенн со смещенной фокальной осью этот облучатель неприменим. The problem of expanding the frequency range of parabolic antennas has been repeatedly considered in various publications. In particular, one of the solutions is described in [2] where it is proposed to use a modified conical counterreflector to organize an additional frequency channel. But for two-mirror antennas with a shifted focal axis, this irradiator is not applicable.
Целью изобретения является расширение рабочего диапазона путем обеспечения работы в двух диапазонах частот, для чего предлагается ввести в область фокального кольца АДЭ дополнительный облучатель второго диапазона частот с креплением его к элементам конструкции антенны. В результате полученная антенная система способна одновременно работать как на прием, так и на передачу в двух диапазонах частот. The aim of the invention is to expand the operating range by ensuring operation in two frequency ranges, for which it is proposed to introduce an additional irradiator of the second frequency range into the region of the focal ring of ADE with its fastening to the antenna construction elements. As a result, the resulting antenna system is capable of simultaneously operating both reception and transmission in two frequency ranges.
В зависимости от длины волны дополнительного диапазона в качестве дополнительного облучателя можно использовать излучатели традиционно используемые в своих диапазонах волн: рупорные, логопериодические, вибраторные и т. д. Соответственно будет производиться и питание излучателя с помощью либо волновода, либо коаксиального кабеля. Depending on the wavelength of the additional range, emitters traditionally used in their wavelengths can be used as an additional irradiator: horn, log-periodic, vibrator, etc. Accordingly, the emitter will be produced using either a waveguide or a coaxial cable.
На чертеже изображена осесимметричная зеркальная антенна. Антенна состоит из основного зеркала 1, в котором фокальная ось параболы, являющейся образующей основного зеркала, не совпадает с осью симметрии антенны, облучателя 2, выполненного в виде расфазированного рупора и расположенного на оси симметрии антенны. Степень расфазировки выбирается такой, чтобы фазовый центр излученной рупором волны находился у устья рупора. Против рупора помещен эллиптический конус 3 с диаметром основания d. Фокусами эллиптической образующей конуса являются точки О и F. Первый совпадает с фазовым центром излучающего рупора, а второй смещен относительно оси симметрии антенны на d/2. У эллипсоида вращения фокус F образует узкое фокальное кольцо диаметром d. Фокальная ось параболы, образующей параболоид вращения, смещена относительно оси антенны также на d/2. Окружность диаметра d является геометрическим местом фокусов параболоида и эллиптического конуса. The drawing shows an axisymmetric reflector antenna. The antenna consists of a main mirror 1, in which the focal axis of the parabola, which forms the main mirror, does not coincide with the axis of symmetry of the antenna, irradiator 2, made in the form of a phase-out horn and located on the axis of symmetry of the antenna. The degree of dephasing is chosen so that the phase center of the wave emitted by the speaker is at the mouth of the speaker. An elliptical cone 3 with a base diameter d is placed against the horn. The foci of the elliptic generatrix of the cone are points O and F. The first coincides with the phase center of the radiating horn, and the second is displaced relative to the axis of symmetry of the antenna by d / 2. For a rotation ellipsoid, focus F forms a narrow focal ring of diameter d. The focal axis of the parabola forming the paraboloid of revolution is also displaced relative to the axis of the antenna by d / 2. A circle of diameter d is the locus of the foci of the paraboloid and elliptical cone.
Введение в фокальное кольцо АДЭ дополнительного облучателя 4, выполненного, в частности, в виде симметричного вибратора, позволяет без значительных изменений в конструкции антенны организовать дополнительный частотный канал в приемном и передающем режиме. Крепление дополнительного облучателя осуществляется к элементам конструкции антенны и не вносит значительного дополнительного затенения раскрыва основного зеркала. The introduction into the focal ring of ADE of an additional irradiator 4, made, in particular, in the form of a symmetric vibrator, allows without significant changes in the design of the antenna to organize an additional frequency channel in the receiving and transmitting modes. The additional irradiator is attached to the antenna structural elements and does not introduce significant additional shadowing of the aperture of the main mirror.