RU2156525C2 - Microstrip antenna array - Google Patents

Microstrip antenna array Download PDF

Info

Publication number
RU2156525C2
RU2156525C2 RU98121596A RU98121596A RU2156525C2 RU 2156525 C2 RU2156525 C2 RU 2156525C2 RU 98121596 A RU98121596 A RU 98121596A RU 98121596 A RU98121596 A RU 98121596A RU 2156525 C2 RU2156525 C2 RU 2156525C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emitters
channel
antenna array
rectangular coordinate
switch
Prior art date
Application number
RU98121596A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Б. Орлов
Э.А. Лутин
Н.Н. Желяев
К.А. Орлов
Original Assignee
Орлов Александр Борисович
Лутин Эмиль Аркадьевич
Желяев Николай Николаевич
Орлов Кирилл Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орлов Александр Борисович, Лутин Эмиль Аркадьевич, Желяев Николай Николаевич, Орлов Кирилл Александрович filed Critical Орлов Александр Борисович
Priority to RU98121596A priority Critical patent/RU2156525C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156525C2 publication Critical patent/RU2156525C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: microwave antenna array is designed for use in polarity metering radars, radiointroscopes, electromagnetic medical applicators, data transmission and reception systems. Antenna array is capable of using linear vertical and horizontal polarization as well as circular right-hand and left- hand polarization in its operation. It has even number of radiators forming rectangle and located in assemblies of rectangular coordinate grid where they are spaced apart by gaps. Central radiators of four relatively perpendicular beams of rectangular coordinate grid are rectangular in shape with one side of rectangle as long as wavelength and adjacent side equal to half-wavelength; remaining radiators are square in shape with square side as long as wavelength. Connected to each central radiator at point in center of side edge is antenna feed. EFFECT: enlarged functional capabilities. 6 cl, 7 dwg

Description

Данное изобретение относится к области радиотехники, в частности к плоским микрополосковым антенным решеткам СВЧ-диапазона, и может найти применение в системах передачи и приема информации сигнала с линейной вертикальной, горизонтальной или круговой поляризацией, в радиоинтроскопах для дефектоскопии с помощью СВЧ-волн в строительстве, в медицинских диагностических и терапевтических СВЧ электромагнитных аппликаторах, в системах связи и метрологии. This invention relates to the field of radio engineering, in particular to flat microstrip antenna arrays of the microwave range, and can find application in systems for transmitting and receiving signal information with linear vertical, horizontal or circular polarization, in radio introscopes for defectoscopy using microwave waves in construction, in medical diagnostic and therapeutic microwave electromagnetic applicators, in communication systems and metrology.

Известна микрополосковая антенна (Daniel Н. Schaubert, Frederick G.Farrar, Arthur Sindoris, Scott T. Hayes /Microstrip Antennas with Frequency Agility and Polarization Diversity. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. AP-29, 1981, N 1, January, pp.118-123), содержащая излучатель, выполненный в форме квадрата, к которому подключены четыре независимых коаксиальных входа формирования четырех различных видов поляризации: линейной - вертикальной и горизонтальной, круговой - правосторонней и левосторонней. Вид поляризации устанавливается коммутацией соответствующего входа излучателя на источник СВЧ-энергии. При формировании управляемых по поляризации приемопередающих многоэлементных фазированных антенных решеток на основе таких излучателей требуются достаточно сложные (ветвистые) фидерные цепи с большим количеством делителей мощности и коммутирующих устройств, что приводит к значительным потерям СВЧ-мощности, большой мощности источника постоянного напряжения для коммутирующих устройств, сложного алгоритма управления коммутирующими устройствами. Эти факторы являются существенным недостатком данной микрополосковой антенны. Known Microstrip Antenna (Daniel N. Schaubert, Frederick G. Farrar, Arthur Sindoris, Scott T. Hayes / Microstrip Antennas with Frequency Agility and Polarization Diversity. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. AP-29, 1981, N 1, January , pp.118-123), containing a square-shaped emitter, to which four independent coaxial inputs of formation of four different types of polarization are connected: linear - vertical and horizontal, circular - right-handed and left-handed. The type of polarization is established by switching the corresponding input of the emitter to the microwave energy source. In the formation of polarized-controlled transceiver multielement phased antenna arrays based on such emitters, rather complex (branched) feeder circuits with a large number of power dividers and switching devices are required, which leads to significant losses of microwave power, high power of a DC voltage source for switching devices, complex control algorithm switching devices. These factors are a significant drawback of this microstrip antenna.

Наиболее близким техническим решением - прототипом является плоская микрополосковая антенная решетка (патент Российской Федерации N 2087058, кл. H 01 Q 1/30 C1, 1977), содержащая нечетное количество излучателей, выполненных в форме прямоугольника, центры которых размещены в узлах прямоугольной координатной сетки и разделены между собой зазорами одинаковой ширины, стороны излучателей расположены параллельно соответствующим осям этой координатной сетки, при этом центральный излучатель выполнен в форме квадрата, сторона которого равна половине длины волны, средние излучатели одной и другой центральных ветвей прямоугольной координатной сетки соответственно выполнены в форме квадрата прямоугольника, одна сторона которого, параллельная соответствующей центральной ветви прямоугольной сетки, равна длине волны, а другая смежная с ней сторона излучателя равна половине длины волны, остальные излучатели плоской антенной решетки выполнены в форме квадрата, сторона которого равна длине волны, при этом возбуждающий элемент центрального излучателя подключен в одном его углу в точке пересечения одной и другой его смежных сторон, а к каждому среднему излучателю одной и другой центральных ветвей прямоугольной координатной сетки в точке, расположенной на середине стороны, равной длине волны и лежащей на одной прямой с одной и другой смежными сторонами центрального излучателя соответственно, подключены возбуждающие элементы, идентичные возбуждающему элементу центрального излучателя, одни концы которого гальванически соединены с соответствующими средними излучателями, вторые концы возбуждающих элементов центрального и средних излучателей плоской микрополосковой антенной решетки гальванически соединены с введенной разводкой питания, выполненной в виде крестообразного попарно ортогонального соединения четырех отрезков микрополосковык линий, оси которых попарно соосны и расположены параллельно центральным ветвям прямоугольной координатной сетки соответственно, при этом диэлектрическая подложка разводки питания установлена параллельно диэлектрической подложке плоской микрополосковой антенной решетки, причем в центр крестообразного соединения четырех отрезков микрополосковых линий включен второй конец возбуждающего элемента центрального излучателя, а вторые концы возбуждающих элементов средних излучателей одной и другой центральны ветвей прямоугольной координатной сетки включены в соответствующие отрезки микрополосковых линий крестообразного соединения по осевым линиям, при этом отрезок входной линии передачи подключен к продолжению одного из четырех отрезков микрополсковых линий крестообразного соединения, а длина остальных трех отрезков микрополосковых линий ограничивается точкой подключения соответствующего ему второго конца возбуждающего элемента крайнего среднего излучателя центральных ветвей прямоугольной координатной сетки. The closest technical solution - the prototype is a flat microstrip antenna array (patent of the Russian Federation N 2087058, class H 01 Q 1/30 C1, 1977), containing an odd number of emitters made in the form of a rectangle, the centers of which are located in nodes of a rectangular coordinate grid and separated by gaps of the same width, the sides of the emitters are parallel to the corresponding axes of this coordinate grid, while the central emitter is made in the form of a square, the side of which is half the length The waves, the middle emitters of one and the other central branches of the rectangular coordinate grid, respectively, are made in the form of a rectangle square, one side of which parallel to the corresponding central branch of the rectangular grid is equal to the wavelength, and the other side of the emitter adjacent to it is equal to half the wavelength, the remaining emitters are flat the antenna array is made in the form of a square, the side of which is equal to the wavelength, while the exciting element of the Central emitter is connected in one corner at the point excitation of one and the other of its adjacent sides, and exciting elements are connected to each middle emitter of one and the other central branches of a rectangular coordinate grid at a point located on the middle of the side equal to the wavelength and lying on a straight line with one and the other adjacent sides of the central emitter identical to the exciting element of the central emitter, one ends of which are galvanically connected to the corresponding middle emitters, the second ends of the exciting elements of the central and of the few emitters of a flat microstrip antenna array are galvanically connected to an input power wiring made in the form of a crosswise pairwise orthogonal connection of four segments of microstrip lines whose axes are pairwise aligned and parallel to the central branches of a rectangular coordinate grid, respectively, while the dielectric substrate of the power wiring is installed parallel to the dielectric substrate of a flat microstrip antenna array, with the center of the cruciform connection Of the four segments of microstrip lines, the second end of the exciting element of the central emitter is included, and the second ends of the exciting elements of the middle emitters of one and the other central branches of the rectangular coordinate grid are included in the corresponding segments of the microstrip lines of the cruciform connection along the axial lines, while the segment of the input transmission line is connected to the continuation of one of four segments of microstrip lines of the cruciform connection, and the length of the remaining three segments of microstrip lines of the ogre ichivaetsya its corresponding connection point, the second end of the driving element extreme secondary emitter branches of the central rectangular grid.

Недостатками известного технического решения являются:
- невозможность работы антенной решетки в режиме излучения с сигналом вертикальной или горизонтальной поляризации;
- невозможность выделять антенной решеткой в режиме приема раздельно вертикальную и горизонтальную составляющую сигнала;
- невозможность работы антенной решетки в режиме приема и в режиме излучения с сигналами круговой поляризации.
The disadvantages of the known technical solutions are:
- the impossibility of the antenna array in the radiation mode with a signal of vertical or horizontal polarization;
- the inability to select the antenna array in the reception mode, the separate vertical and horizontal components of the signal;
- the impossibility of the antenna array in the reception mode and in the radiation mode with circular polarization signals.

Технической задачей данного изобретения является создание микрополосковой антенной решетки способной: - работать в режиме излучения и в режиме приема СВЧ-сигнала с линейной вертикальной или горизонтальной поляризацией; - работать в режиме излучения и в режиме приема с любой круговой поляризацией с правосторонним или левосторонним направлением вращения вектора поляризации. An object of the present invention is to provide a microstrip antenna array capable of: - operating in a radiation mode and in a mode of receiving a microwave signal with linear vertical or horizontal polarization; - work in the radiation mode and in the reception mode with any circular polarization with the right or left direction of rotation of the polarization vector.

Поставленная задача решается тем, что в микрополосковой антенной решетке, содержащей излучатели, выполненные в форме прямоугольника, центры которых размещены в узлах прямоугольной координатной сетки, и разделенные между собой по каждой ветви прямоугольной координатной сетки зазорами, а стороны излучателей расположены параллельно соответствующим ветвям этой прямоугольной координатной сетки, при этом средние излучатели четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки соответственно выполнены в форме прямоугольника, одна сторона которого, параллельная соответствующему лучу прямоугольной координатной сетки, равна длине волны, а другая смежная с ней сторона излучателя равна половине длины волны, остальные излучатели микрополосковой антенной решетки выполнены в форме квадрата, сторона которого равна длине волны, при этом к каждому среднему излучателю четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки в точке, расположенной на середине стороны, равной длине волны, подключены возбуждающие элементы, выполненные в виде металлического штыря, одни концы которых гальванически соединены с соответствующими средними излучателями, а вторые концы гальванически соединены с разводкой питания, выполненной в виде четырех взаимно перпендикулярных попарно отрезков микрополосковых линий, оси которых расположены параллельно четырем взаимно перпендикулярным попарно лучам средних излучателей прямоугольной координатной сетки соответственно, диэлектрическая подложка разводки питания установлена параллельно диэлектрической подложке микрополосковой антенной решетки, при этом вторые концы возбуждающих элементов средних излучателей четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки включены в соответствующие взаимно перпендикулярные попарно отрезки микрополосковых линий разводки питания по осевым линиям, отрезок входной линии передачи подключен к продолжению одного отрезка микрополосковой линий разводки питания, количество излучателей микрополосковой антенной решетки выбрано четным, при этом четыре средних излучателя соответственно четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки, расположены в форме квадрата, каждая сторона которого образована двумя внешними, по отношению к началу координат микрополосковой антенной решетки, сторонами двух средних излучателей, одной стороной, равной длине волны, одного среднего излучателя и одной стороной, равной половине длины волны, другого среднего излучателя двух взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки соответственно, при этом внешние стороны длиной, равной длине волны, четырех средних излучателей, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки, и соответствующие им линейки средних излучателей соответственно четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки расположены на соответствующих лучах прямоугольной координатной сетки, и к этим сторонам подключены возбуждающие элементы, причем длина первого, второго, третьего и четвертого взаимно перпендикулярных попарно отрезков микрополосковых линий разводки питания с одной стороны ограничена точкой подключения второго конца возбуждающего элемента четырех средних излучателей, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки, четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей прямоугольной координатной сетки соответственно, а к продолжению второго, третьего и четвертого взаимно перпендикулярных попарно отрезков микрополосковых линий разводки питания подключены второй, третий и четвертый отрезки входных линий передачи. The problem is solved in that in a microstrip antenna array containing emitters made in the form of a rectangle, the centers of which are located in the nodes of the rectangular coordinate grid, and separated by gaps on each branch of the rectangular coordinate grid, and the sides of the emitters are parallel to the corresponding branches of this rectangular coordinate mesh, while the middle emitters of four mutually perpendicular pairs of rays of a rectangular coordinate grid, respectively, are made in the form a rectangle, one side of which parallel to the corresponding beam of the rectangular coordinate grid is equal to the wavelength, and the other side of the emitter adjacent to it is equal to half the wavelength, the remaining emitters of the microstrip antenna array are made in the form of a square, the side of which is equal to the wavelength, with each average the emitter of four mutually perpendicular pairs of rays of a rectangular coordinate grid at a point located in the middle of the side equal to the wavelength, exciting elements are connected, in the form of a metal pin, one ends of which are galvanically connected to the corresponding middle emitters, and the second ends are galvanically connected to the power wiring made in the form of four mutually perpendicular pairs of microstrip lines, the axes of which are parallel to four mutually perpendicular pairwise rays of the middle emitters of a rectangular coordinate grid accordingly, the dielectric substrate of the power wiring is installed parallel to the dielectric substrate of the microstrip antenna array, while the second ends of the exciting elements of the middle emitters of four mutually perpendicular pairs of beams of a rectangular coordinate grid are included in the corresponding mutually perpendicular pairs of microstrip power distribution lines along the axial lines, a segment of the input transmission line is connected to the continuation of one segment of the microstrip power supply lines, the number of emitters the microstrip antenna array is chosen even, with four middle emitters, respectively, four the rays of a rectangular coordinate grid perpendicular in pairs, closest to the origin of the microstrip antenna array, are arranged in the form of a square, each side of which is formed by two external, with respect to the origin of the coordinates of the microstrip antenna array, sides of two middle emitters, one side equal to the wavelength, one the middle emitter and one side equal to half the wavelength of the other middle emitter of two mutually perpendicular pairs of rays of a rectangular coordinate grid respectively Naturally, the outer sides of the wavelength equal to the four middle emitters closest to the origin of the microstrip antenna array, and the corresponding line of middle emitters, respectively, of four mutually perpendicular pairwise rays of a rectangular coordinate grid, are located on the corresponding rays of a rectangular coordinate grid, and to these exciting elements are connected to the sides, the length of the first, second, third and fourth mutually perpendicular pairs of microstrip power supply lines, on the one hand, is limited by the connection point of the second end of the exciting element of the four middle emitters closest to the origin of the microstrip antenna array, four mutually perpendicular pairs of rays of the rectangular grid, respectively, and to the continuation of the second, third and fourth mutually perpendicular pairs of microstrip lines power supply connected to the second, third and fourth segments of the input transmission lines.

Микрополосковая антенна решетка структурно представляет собой две независимые взаимно перпендикулярные линейки излучателей, продольные оси которых параллельны соответствующим лучам прямоугольной координатной сетки. Каждая линейка излучателей состоит из цепочки электромагнитно связанных между собой пассивных излучателей в форме квадрата со стороной, равной длине волны, и среднего активного излучателя в форме прямоугольника со сторонами, равными длине волны и половине длины волны соответственно, соединенного возбуждающим элементом с соответствующим отрезком микрополосковой линии разводки питания. Каждой системе линеек излучателей присуще только то направление ориентации линейного вектора поляризации электрического поля, при котором продольная ось линейки излучателей будет параллельна соответствующему лучу прямоугольной координатной сетки. The microstrip antenna lattice structurally consists of two independent mutually perpendicular lines of emitters, the longitudinal axes of which are parallel to the corresponding rays of a rectangular coordinate grid. Each line of emitters consists of a chain of electromagnetically coupled passive emitters in the form of a square with a side equal to the wavelength, and an average active emitter in the form of a rectangle with sides equal to the wavelength and half the wavelength, respectively, connected by an exciting element with the corresponding segment of the microstrip wiring line nutrition. Each system of emitter lines has only that direction of orientation of the linear polarization vector of the electric field, in which the longitudinal axis of the emitter line is parallel to the corresponding ray of the rectangular coordinate grid.

Поскольку каждый излучатель квадратной формы микрополосковой антенной решетки соответствующей парой сторон одновременно входит в состав одной и другой систем линеек излучателей, то в каждом излучателе в форме квадрата одновременно могут возбуждаться колебания двух независимых и ортогональных между собой линейных поляризаций - вертикальной и горизонтальной со своими амплитудами и фазами. Каждая система средних активных излучателей соответствующего луча прямоугольной координатной сетки объединена соответствующим отрезком микрополосковой линии разводки питания с подключенной к нему входной линией передачи, первая и третья системы средних излучателей, соответствующие им лучи которых параллельны, адекватны вертикальной, а вторая и четвертая системы средних излучателей, соответствующие им лучи которых параллельны, - горизонтальной составляющим линейного вектора поляризации электрического поля микрополосковой антенной решетки. Since each square-shaped emitter of a microstrip antenna array by a corresponding pair of sides is simultaneously part of one and the other emitter line systems, in each square-shaped emitter oscillations of two independent and orthogonal linear polarizations can be simultaneously excited - vertical and horizontal with their amplitudes and phases . Each system of medium active emitters of the corresponding beam of a rectangular coordinate grid is combined by a corresponding segment of the microstrip power supply line with an input transmission line connected to it, the first and third systems of medium emitters, the corresponding rays of which are parallel, are vertical, and the second and fourth systems of medium emitters, corresponding whose rays are parallel, - the horizontal component of the linear polarization vector of the electric field of the microstrip antennas th grid.

В режиме излучения при равноамплитудном распределении и в зависимости от фазы СВЧ-сигнала, подаваемого на каждую из четырех входных линий передачи микрополосковой антенной решеткой, формируется электромагнитное поле заданного вида поляризации. Так, например, микрополосковая решетка: при фазовом распределении 0o и 180o первой и третьей систем средних излучателей соответственно, а второй и четвертой систем подключения к согласованной нагрузке - излучает сигнал линейной поляризации с вертикальной ориентацией вектора напряженности электрического поля; при фазовом распределении 90o и 180o второй и четвертой систем средних излучателей соответственно, а первой и третьей систем подключены к согласованной нагрузке - излучает сигнал линейной поляризации с горизонтальной ориентацией вектора напряженности электрического поля; при фазовом распределении 0o, 90o, 180o, 270o соответственно первой, второй, третьей и четвертой систем средних излучателей - излучается сигнал круговой поляризации.In the radiation mode with equal-amplitude distribution and depending on the phase of the microwave signal supplied to each of the four input transmission lines by the microstrip antenna array, an electromagnetic field of a given type of polarization is formed. So, for example, a microstrip lattice: with a phase distribution of 0 o and 180 o of the first and third systems of medium emitters, respectively, and the second and fourth systems of connection to a matched load - emits a linear polarization signal with a vertical orientation of the electric field vector; when the phase distribution of 90 o and 180 o of the second and fourth systems of medium emitters, respectively, and the first and third systems are connected to a matched load - emits a linear polarization signal with a horizontal orientation of the electric field vector; when the phase distribution is 0 o , 90 o , 180 o , 270 o, respectively, of the first, second, third and fourth systems of medium emitters, a circular polarization signal is emitted.

В режиме приема на апертуру антенной решетки падает поляризованная электромагнитная волна: линейно вертикально или горизонтально поляризованная волна, волна с круговой правосторонним или левосторонним вращением вектора поляризации. На микрополосковык излучателях вектор напряженности электрического поля принятого сигнала раскладывается как суперпозиция двухкоординатно - ориентированных, в принятой прямоугольной сетке, на две координатные составляющие сигнала - вертикальную и горизонтальную, каждая из которых возбуждает соответствующую ей систему линеек излучателей с последующим построчным и постолбцовым суммированием в соответствующем для каждой линейки среднем активном излучателе. Суммирование сигналов со средних излучателей происходит в соответствующем отрезке микрополосковой линии разводки питании, и результирующие амплитудные и фазовые составляющие принятого сигнала, адекватные поляризации принятого сигнала, поступают в соответствующие четыре отрезка входных линий передачи. In reception mode, a polarized electromagnetic wave is incident on the aperture of the antenna array: a linearly vertically or horizontally polarized wave, a wave with circular right-handed or left-handed rotation of the polarization vector. On the microstrip emitters, the vector of the electric field strength of the received signal is decomposed as a superposition of two-axis oriented, in the adopted rectangular grid, into two coordinate components of the signal - vertical and horizontal, each of which excites the corresponding system of emitter lines with subsequent row-by-column and column-wise summation in the corresponding for each rulers of the average active emitter. The summation of the signals from the middle emitters occurs in the corresponding segment of the microstrip power distribution line, and the resulting amplitude and phase components of the received signal, adequate to the polarization of the received signal, enter the corresponding four segments of the input transmission lines.

Таким образом, амплитудно-фазовое распределение на четырех входных отрезках линий передачи адекватно заданному виду поляризации и поляризационным характеристикам излучаемой или принимаемой микрополосковой антенной решеткой электромагнитной волны. Thus, the amplitude-phase distribution at the four input segments of the transmission lines is adequate to the specified type of polarization and polarization characteristics of the electromagnetic wave emitted or received by the microstrip antenna array.

Микрополосковая антенная решетка может быть выполнена с подключением к четырем линейкам крайних пассивных излучателей, выполненных в форме квадрата со стороной, равной длине волны, введенных четырех линеек излучателей, выполненных в форме квадрата со стороной, равной длине волны, идентичных пассивным излучателям в форме квадрата со стороной, равной длине волны, микрополосковой антенной решетки, центры введенных излучателей расположены в узлах прямоугольной координатной сетки микрополосковой антенной решетки, при этом введенные четыре линейки излучателей установлены со стороны внешних сторон четырех линеек крайних излучателей соответственно, причем первая линейка введенных излучателей установлена к первой линейке излучателей, ограниченной первым и вторым взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна первому лучу прямоугольной координатной сетки, вторая линейка введенных излучателей установлена к второй линейке излучателей, ограниченной вторым и третьим взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна второму лучу прямоугольной координатной сетки, третья линейка введенных излучателей установлена к третьей линейке излучателей, ограниченной третьим и четвертым взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна третьему лучу прямоугольной координатной сетки, четвертая линейка введенных излучателей установлена к четвертой линейке излучателей, ограниченной четвертым и первым взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна четвертому лучу прямоугольной сетки, при этом количество излучателей квадратной формы, заключенных в соответствующих взаимно перпендикулярных попарно лучах прямоугольной координатной сетки, одинаково и количество излучателей в строке равно количеству излучателей в столбце, а зазоры, разделяющие между собой излучатели по каждой прямоугольной координатной сетки, выполнены одинаковой ширины. The microstrip antenna array can be made with connecting to four lines of extreme passive emitters made in the form of a square with a side equal to the wavelength of four introduced lines of emitters made in the form of a square with a side equal to the wavelength identical to passive emitters in the form of a square with the side equal to the wavelength of the microstrip antenna array, the centers of the introduced emitters are located in the nodes of the rectangular coordinate grid of the microstrip antenna array, while the four e lines of emitters are installed on the outside of the four lines of extreme emitters, respectively, with the first line of introduced emitters installed to the first line of emitters bounded by the first and second mutually perpendicular beams of a rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the first beam of a rectangular coordinate grid, the second line of introduced emitters set to the second line of emitters, bounded by the second and third mutually perpendicular beams of a rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the second ray of the rectangular coordinate grid, the third line of introduced emitters is installed to the third line of emitters, bounded by the third and fourth mutually perpendicular rays of the rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the third ray of the rectangular coordinate grid, the fourth line of introduced emitters is set to the fourth line of emitters, limited by the fourth and first mutually perpendicular rays of a rectangular a grid, the longitudinal axis of which is parallel to the fourth ray of the rectangular grid, while the number of square emitters enclosed in the corresponding mutually perpendicular pairwise rays of the rectangular coordinate grid is the same and the number of emitters in a row is equal to the number of emitters in the column, and the gaps separating the emitters along each rectangular grid, made of the same width.

Такое выполнение микрополосковой антенной решетки создает симметрию апертуры, что в свою очередь позволяет обеспечить: более точное воспроизведение заданных поляризационных характеристик; высокую степень симметрии амплитудного распределения по апертуре антенной решетки относительно средних активных излучателей; полную симметрию диаграммы направленности антенной решетки в ортогональных плоскостях прямоугольной координатной сетки; низкий уровень боковых лепестков; свести к минимуму число типоразмеров топологии апертуры антенной решетки; увеличить технологическую воспроизводимость при производстве и повысить вероятность выхода годных. This embodiment of the microstrip antenna array creates the symmetry of the aperture, which in turn allows for: more accurate reproduction of the specified polarization characteristics; a high degree of symmetry of the amplitude distribution over the aperture of the antenna array relative to the average active emitters; full symmetry of the antenna array radiation pattern in orthogonal planes of a rectangular coordinate grid; low level of side lobes; minimize the size of the aperture topology of the antenna array; increase technological reproducibility in production and increase the probability of yield.

Микрополосковая антенная решетка может быть снабжена блоком управления поляризации (БУП), который может быть выполнен состоящим из переключателя, первый и второй выходные каналы которого соединены с входными каналами первого и второго трехдецибельных делителей мощности соответственно, а третий выходной канал соединен с согласованной нагрузкой, вторые выходные каналы трехдецибельных делителей мощности соединены с входными каналами первого и второго фазовращателей соответственно, выходные каналы которых и первые выходные каналы первого и второго трехдецибельных делителей мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи разводки питания микрополосковой антенной решетки, а входной канал переключателя является выходным каналом БУП. The microstrip antenna array can be equipped with a polarization control unit (PCU), which can be made up of a switch, the first and second output channels of which are connected to the input channels of the first and second three-decibel power dividers, respectively, and the third output channel is connected to the matched load, the second output channels of three-decibel power dividers are connected to the input channels of the first and second phase shifters, respectively, the output channels of which and the first output channels th trehdetsibelnyh and second power dividers are BUP output channels which are connected to respective input lines of the power distribution transmission microstrip array antenna and the input channel is an output channel switch PMU.

Введение БУП в микрополосковую антенную решетку обеспечивает переключаемый прием линейно поляризованных составляющих сигнала с вертикальной или горизонтальной поляризацией. The introduction of the PCB into the microstrip antenna array provides a switched reception of linearly polarized signal components with vertical or horizontal polarization.

БУП может быть выполнен состоящим из первого трехдецибельного делителя мощности, первый и второй выходные каналы которого соединены с входными каналами второго и третьего трехдецибельных делителей мощности соответственно, второй выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности и первый и второй выходные каналы третьего трехдецибельного делителя мощности соединены с входными каналами фазовращателей соответственно, выходные каналы которых и первый выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи разводки питания микрополосковой антенной решетки, а входной канал первого трехдецибельного делителя мощности является входным каналом БУП. ECU can be made up of a first three-decibel power divider, the first and second output channels of which are connected to the input channels of the second and third three-decibel power dividers, respectively, the second output channel of the second three-decibel power divider and the first and second output channels of the third three-decibel power divider phase shifters, respectively, whose output channels and the first output channel of the second three-decibel power divider are output E BUP channels that are connected to respective input lines of the power distribution transmission microstrip array antenna and the input channel of the first power divider is trehdetsibelnogo inlet PMU.

Такое выполнение БУП обеспечивает микрополосковой антенной решетке работу в режиме приема и в режиме излучения работать с сигналами круговой поляризации. Such an implementation of the BPC provides the microstrip antenna array to work in the reception mode and in the radiation mode to work with circular polarized signals.

БУП может быть выполнен состоящим из последовательно соединенных первого переключателя и первого циркулятора, второе плечо которого соединено с первым каналом второго переключателя, второй канал которого соединен со вторым каналом первого переключателя, третий канал соединен с первым каналом третьего переключателя, а четвертый канал соединен с согласованной нагрузкой, третье плечо первого циркулятора соединено со вторым каналом третьего переключателя, при этом четвертый переключатель последовательно соединен со вторым циркулятором, второе плечо которого соединено с первым каналом пятого переключателя, второй канал которого соединен со вторым каналом четвертого переключателя, третий канал соединен с первым каналом шестого переключателя; а четвертый канал соединен с согласованной нагрузкой, третье плечо второго циркулятора соединено со вторым каналом шестого переключателя, при этом третий канал первого переключателя и третий канал четвертого переключателя подключены к выходным каналам первого трехдецибельного делителя мощности с коммутируемыми каналами, входной канал которого является входным каналом БУП, а пятый канал второго переключателя и пятый канал пятого переключателя соединены с входными каналами второго и третьего трехдецибельных делителей мощности соответственно, второй выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности и первый и второй выходные каналы третьего трехдецибельного делителя мощности соединены с входными каналами фазовращателей соответственно, выходные каналы которых и первый выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи разводки питания микрополосковой антенной решетки, а третий канал третьего переключателя и третий канал шестого переключателя соединены с соответствующими выходными каналами четвертого трехдецибельного делителя мощности, входной канал которого является входным каналом БУП. The ECU can be made up of a first switch and a first circulator connected in series, the second arm of which is connected to the first channel of the second switch, the second channel of which is connected to the second channel of the first switch, the third channel is connected to the first channel of the third switch, and the fourth channel is connected to the matched load , the third arm of the first circulator is connected to the second channel of the third switch, while the fourth switch is connected in series with the second circulator m, the second arm of which is connected to the first channel of the fifth switch, the second channel of which is connected to the second channel of the fourth switch, the third channel is connected to the first channel of the sixth switch; and the fourth channel is connected to the matched load, the third arm of the second circulator is connected to the second channel of the sixth switch, while the third channel of the first switch and the third channel of the fourth switch are connected to the output channels of the first three-decibel power divider with switched channels, the input channel of which is the input channel of the BCU, and the fifth channel of the second switch and the fifth channel of the fifth switch are connected to the input channels of the second and third three-decibel power dividers, respectively Naturally, the second output channel of the second three-decibel power divider and the first and second output channels of the third three-decibel power divider are connected to the input channels of the phase shifters, respectively, the output channels of which and the first output channel of the second three-decibel power divider are output channels of the BCU, which are connected to the corresponding input transmission wiring lines microstrip antenna array, and the third channel of the third switch and the third channel of the sixth switch connection us to the respective output channels trehdetsibelnogo fourth power divider, the input channel is an input channel PMU.

Такое выполнение БУП позволяет обеспечить микрополосковой антенной решетке переключаемые режимы работы: режим приема, режим передачи, режим приемопередачи; режимы работы с линейно поляризованными сигналами - вертикальной или горизонтальной поляризации или работу с сигналами круговой поляризации - правосторонним или левосторонним направлением вращения вектора поляризации. This embodiment of the BUP allows you to provide microstrip antenna array switchable modes of operation: reception mode, transmission mode, transceiver mode; modes of operation with linearly polarized signals — vertical or horizontal polarization; or work with circular polarization signals — the right or left direction of rotation of the polarization vector.

На фиг. 1 изображена конструкция микрополосковой антенной решетки; на фиг. 2 - конструкция микрополосковой антенной решетке с симметричной апертурой; на фиг. 3 - конструкция микрополосковой разводки питания микрополосковой антенной решетки; на фиг. 4 - конструкция металлического экрана, разделяющего диэлектрические подложки антенной решетки и разводки питания; на фиг. 5 - структурная схема блока управления поляризации для линейно поляризованных сигналов вертикальной или горизонтальной поляризации; на фиг. 6 - структурная схема блока управления поляризации для сигналов с круговой поляризацией правосторонним или левосторонним направлением вращения вектора поляризации; на фиг. 7 - структурная схема блока управления поляризацией антенной решетки с переключаемыми режимами работы (на прием, на излучение, приемопередающий режим) и переключаемыми видами поляризации сигнала линейной вертикальной или горизонтальной или круговой правосторонней или левосторонней. In FIG. 1 shows the design of a microstrip antenna array; in FIG. 2 - design of a microstrip antenna array with a symmetrical aperture; in FIG. 3 is a design of a microstrip power distribution of a microstrip antenna array; in FIG. 4 - design of a metal screen separating the dielectric substrate of the antenna array and power wiring; in FIG. 5 is a block diagram of a polarization control unit for linearly polarized signals of vertical or horizontal polarization; in FIG. 6 is a structural diagram of a polarization control unit for signals with circular polarization in the right-handed or left-handed direction of rotation of the polarization vector; in FIG. 7 is a structural diagram of a polarization control unit of an antenna array with switchable operating modes (for reception, radiation, transceiver mode) and switchable types of signal polarization linear vertical or horizontal or circular right or left.

Микрополосковая антенная решетка 1 (фиг.1) содержит четное количество излучателей, выполненных в форме прямоугольника, центры которых размещены в узлах прямоугольной координатной сетки, и разделенных между собой по каждой ветви прямоугольной координатной сетки зазорами 2 и 3 соответственно, а стороны излучателей расположены параллельно соответствующим ветвям этой прямоугольной координатной сетки. К каждому среднему излучателю 4 четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей 5, 6, 7, 8 прямоугольной координатной сетки в точке, расположенной на середине стороны 9, равной длине волны, подключены возбуждающие элементы 13. Средние излучатели 4 четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей 5, 6, 7 и 8 прямоугольной координатной сетки соответственно выполнены в форме прямоугольника, одна сторона 9 которого, параллельная соответствующему лучу 5, 6, 7, 8 прямоугольной координатной сетки, равна длине волны, а другая смежная с ней сторона 10 излучателя 4 равна половине длины волны, остальные излучатели 11 микрополосковой антенной решетки 1 выполнены в форме квадрата, сторона 12 которого равна длине волны. Четыре средних излучателя 4 соответственно четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей 5, 6, 7, 8 прямоугольной координатной сетки, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки 1, расположены в форме квадрата, каждая сторона которого образована двумя внешними, по отношению к началу координат микрополосковой антенной решетки 1, сторонами двух средних излучателей 4, одной стороной 9, равной длине волны, одного среднего излучателя 4 и одной стороной 10, равной половине волны, другого среднего излучателя 4 двух взаимно перпендикулярных попарно лучей 5 и 6, 6 и 7, 7 и 8, 8 и 9 прямоугольной координатной сетки соответственно, при этом внешние стороны 14, равные длине волны, четырех средних излучателей 15, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки 1, и соответствующие им линейки средних излучателей 4 соответственно четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей 5, 6, 7 и 8 прямоугольной координатной сетки расположены на соответствующих лучах 5, 6, 7 и 8 прямоугольной координатной сетки, к этим сторонам 14 подключены элементы 13, выполненные в виде металлического штыря. Одни концы возбуждающих элементов 13 гальванически соединены с соответствующими средними излучателями 15 и 4, а вторые концы гальванически соединены с разводкой питания 16, выполненной в виде четырех взаимно перпендикулярных попарно отрезков микрополосковых линий 17, 18, 19 и 20, оси которых расположены параллельно четырем взаимно перпендикулярным попарно лучам 5, 6, 7 и 8 средних излучателей 4 и 15 прямоугольной координатной сетки соответственно, диэлектрическая подложка разводки питания 16 установлена параллельно диэлектрической подложке микрополосковой антенной решетки 1, при этом вторые концы возбуждающих элементов 13 средних излучателей 4 и 15 четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей 5, 6, 7 и 8 прямоугольной координатной сетки включены в соответствующие взаимно перпендикулярные попарно отрезки микрополосковых линий 17, 18, 19 и 20 разводки питания 16 по осевым линиям. Длина первого 17, второго 18, третьего 19 и четвертого 20 взаимно перпендикулярных отрезков микрополосковых линий разводки питания 16 с одной стороны ограничена точкой подключения второго конца возбуждающего элемента 13 четырех средних излучателей 15 четырех взаимно перпендикулярных попарно лучей 5, 6, 7 и 8 прямоугольной координатной сетки соответственно, а к продолжению первого 17, второго 18, третьего 19 и четвертого 20 взаимно перпендикулярных отрезков микрополосковых линий разводки питания 16 подключены первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 отрезки входных линий передачи. Диэлектрическая подложка разводки питания 16 и диэлектрическая подложка антенной решетки 1 разделены между собой общим металлическим экраном 25, в котором в местах расположения возбуждающих элементов 13 выполнены круглые отверстия 26, образующие отрезки межуровневых коаксиальных переходов. The microstrip antenna array 1 (Fig. 1) contains an even number of emitters made in the form of a rectangle, the centers of which are located in the nodes of the rectangular coordinate grid, and separated by the gaps 2 and 3 on each branch of the rectangular coordinate grid, respectively, and the sides of the radiators are parallel to the corresponding branches of this rectangular grid. Excitation elements 13 are connected to each middle emitter of four four mutually perpendicular pairwise rays 5, 6, 7, 8 of a rectangular coordinate grid at a point located on the middle of side 9 equal to the wavelength. Middle emitters 4 of four mutually perpendicular pairwise rays 5, 6, 7 and 8 of the rectangular coordinate grid, respectively, are made in the form of a rectangle, one side 9 of which, parallel to the corresponding beam 5, 6, 7, 8 of the rectangular coordinate grid, is equal to the wavelength, and the other side 10 of the emitter adjacent to it 4 is equal to half the wavelength, the remaining emitters 11 of the microstrip antenna array 1 are made in the form of a square, side 12 of which is equal to the wavelength. The four middle emitters 4, respectively, of four mutually perpendicular pairs of rays 5, 6, 7, 8 of a rectangular coordinate grid closest to the origin of the microstrip antenna array 1, are arranged in the form of a square, each side of which is formed by two external, relative to the origin of the coordinates of the microstrip antenna array 1, the sides of two middle emitters 4, one side 9 equal to the wavelength, one middle emitter 4 and one side 10 equal to half the wave, the other middle emitter 4 of two mutually perpendi in pairs of rays 5 and 6, 6 and 7, 7 and 8, 8 and 9 of a rectangular coordinate grid, respectively, with the outer sides 14 equal to the wavelength of the four middle emitters 15 closest to the origin of the microstrip antenna array 1, and corresponding to them the lines of the middle emitters 4, respectively, of four mutually perpendicular pairs of rays 5, 6, 7 and 8 of a rectangular coordinate grid are located on the corresponding beams 5, 6, 7 and 8 of a rectangular coordinate grid, elements 13 made in the form of metal are connected to these sides 14 about the pin. One ends of the exciting elements 13 are galvanically connected to the corresponding middle emitters 15 and 4, and the second ends are galvanically connected to the power supply 16, made in the form of four mutually perpendicular pairs of microstrip lines 17, 18, 19 and 20, the axes of which are parallel to four mutually perpendicular in pairs to beams 5, 6, 7 and 8 of the middle emitters 4 and 15 of the rectangular coordinate grid, respectively, the dielectric substrate of the power wiring 16 is installed parallel to the dielectric substrate of the micro strip antenna array 1, while the second ends of the exciting elements 13 of the middle emitters 4 and 15 of four mutually perpendicular pairwise rays 5, 6, 7 and 8 of a rectangular coordinate grid are included in the respective mutually perpendicular pairwise segments of the microstrip lines 17, 18, 19 and 20 of the power wiring 16 along the center lines. The length of the first 17, second 18, third 19 and fourth 20 mutually perpendicular segments of the microstrip power supply lines 16 on one side is limited by the connection point of the second end of the exciting element 13 of the four middle emitters 15 of the four mutually perpendicular pairs of rays 5, 6, 7 and 8 of a rectangular coordinate grid respectively, and the first 21, second 22, third 23 and fourth 24 are connected to the continuation of the first 17, second 18, third 19 and fourth 20 mutually perpendicular segments of microstrip power supply lines 16 pieces of input transmission lines. The dielectric substrate of the power wiring 16 and the dielectric substrate of the antenna array 1 are separated by a common metal screen 25, in which round holes 26 are formed at the locations of the exciting elements 13, forming segments of inter-level coaxial junctions.

В микрополосковую антенную решетку 1 (фиг.2) к четырем линейкам крайних пассивных излучателей 11, выполненных в форме квадрата, со стороны их внешних сторон 12 подключены введенные четыре линейки излучателей 27, 28, 29 и 30, идентичных пассивным излучателям 11, центры которых расположены в системе координат микрополосковой антенной решетки 1. Первая введенная линейка излучателей 27 установлена к первой линейке излучателей 11, ограниченной первым 5 и вторым 6 взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна первому лучу 5 прямоугольной координатной сетки, вторая введенная линейка излучателей 28 установлена ко второй линейке излучателей 11, ограниченной вторым 6 и третьим 7 взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна второму лучу 6 прямоугольной координатной сетки, третья введенная линейка излучателей 29 установлена к третьей линейке излучателей 11, ограниченной третьим 7 и четвертым 8 взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна третьему 7 лучу прямоугольной координатной сетки, четвертая введенная линейка излучателей 30 установлена к четвертой линейке излучателей 11, ограниченной четвертым 8 и первым 5 взаимно перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна четвертому лучу 8 прямоугольной координатной сетки. Количество излучателей квадратной формы 27, 29, 29 и 30, заключенных в соответствующих взаимно перпендикулярных попарно лучах 5 и 6, 6 и 7, 7 и 8, 8 и 5 прямоугольной координатной сетки, одинаково и количество излучателей в строке равно количеству излучателей в столбце. Зазоры 3, разделяющие между собой излучатели по каждой ветви прямоугольной координатной сетки, выполнены одинаковой ширины. In the microstrip antenna array 1 (figure 2) to the four lines of the extreme passive emitters 11, made in the form of a square, from the side of their outer sides 12 are connected the introduced four lines of emitters 27, 28, 29 and 30, identical to the passive emitters 11, the centers of which are located in the coordinate system of the microstrip antenna array 1. The first introduced line of emitters 27 is installed to the first line of emitters 11, bounded by the first 5 and second 6 mutually perpendicular beams of a rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which parallel to the first beam 5 of the rectangular coordinate grid, the second introduced line of radiators 28 is installed to the second line of radiators 11, limited by the second 6 and third 7 mutually perpendicular beams of the rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the second beam 6 of the rectangular coordinate grid, the third input line of radiators 29 is installed to the third line of emitters 11, bounded by the third 7 and fourth 8 mutually perpendicular rays of a rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which 7 is parallel to the third line of the rectangular grid, the fourth line introduced emitters 30 mounted to the emitters of the fourth line 11, the fourth limited to the first 5 and 8 are mutually perpendicular beams rectangular grid, which is parallel to the longitudinal axis of the fourth beam 8 rectangular grid. The number of square emitters 27, 29, 29 and 30, enclosed in the corresponding mutually perpendicular pairwise rays 5 and 6, 6 and 7, 7 and 8, 8 and 5 of a rectangular coordinate grid, is the same and the number of emitters in the row is equal to the number of emitters in the column. The gaps 3 dividing the emitters between each branch of a rectangular coordinate grid are made of the same width.

БУП (фиг. 5) состоит из переключателя 31, первый и второй выходные каналы которого соединены с входными каналами первого 32 и второго 33 трехдецибельных делителей мощности соответственно, а третий выходной канал соединен с согласованной нагрузкой 34, вторые выходные каналы трехдецибельных делителей мощности 32 и 33 соединены с входными каналами первого 35 и второго 36 фазовращателей соответственно, выходные каналы которых и первые выходные каналы первого 32 и второго 33 трехдецибельных делителей мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16 микрополосковой антенной решетки 1, а входной канал переключателя 31 являются выходным каналом БУП. ECU (Fig. 5) consists of a switch 31, the first and second output channels of which are connected to the input channels of the first 32 and second 33 three-decibel power dividers, respectively, and the third output channel is connected to the matched load 34, the second output channels of three-decibel power dividers 32 and 33 connected to the input channels of the first 35 and second 36 phase shifters, respectively, the output channels of which and the first output channels of the first 32 and second 33 three-decibel power dividers are output channels of the BCU, which They are connected to the corresponding input transmission lines 21, 22, 23, and 24 of the power supply 16 of the microstrip antenna array 1, and the input channel of the switch 31 is the output channel of the BCU.

БУП (фиг. 6) состоит из первого трехдецибельного делителя мощности 37, первый и второй выходные каналы которого соединены с входными каналами второго и третьего трехдецибельных делителей мощности 38 и 39 соответственно, второй выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности 38 и первый и второй выходные каналы третьего трехдецибельного делителя мощности 39 соединены с входными каналами фазовращателей 40 соответственно, выходные каналы которых и первый выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности 38 являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16 микрополосковой антенной решетки 1, а входной канал первого трехдецибельного делителя мощности 37 является входным каналом БУП. BUP (Fig. 6) consists of a first three-decibel power divider 37, the first and second output channels of which are connected to the input channels of the second and third three-decibel power dividers 38 and 39, respectively, the second output channel of the second three-decibel power divider 38 and the first and second output channels of the third a three-decibel power divider 39 is connected to the input channels of the phase shifters 40, respectively, whose output channels and the first output channel of the second three-decibel power divider 38 are output BUP channels, which are connected to the corresponding input transmission lines 21, 22, 23 and 24 of the power supply 16 of the microstrip antenna array 1, and the input channel of the first three-decibel power divider 37 is the input channel of the BUP.

БУП (фиг.7) состоит из последовательно соединенных первого переключателя 41 и первого циркулятора 42, второе плечо которого соединено с первым каналом второго переключателя 43, второй канал которого соединен со вторым каналом первого переключателя 41, третий канал соединен с первым каналом третьего переключателя 44, а четвертый канал соединен с согласованной нагрузкой 45, третье плечо первого циркулятора 42 соединено со вторым каналом третьего переключателя 44, при этом четвертый переключатель 46 последовательно соединен со вторым циркулятором 47, второе плечо которого соединено с первым каналом пятого переключателя 48, второй канал которого соединен со вторым каналом четвертого переключателя 46, третий канал соединен с первым каналом шестого переключателя 49, а четвертый канал соединен с согласованной нагрузкой 50, третье плечо второго циркулятора 47 соединено со вторым каналом шестого переключателя 49, при этом третий канал первого переключателя 41 и третий канал четвертого переключателя 46 подключены к выходным каналам первого трехдецибельного делителя мощности 51 с коммутируемыми каналами, входной канал которого является входным каналом БУП, а пятый канал второго переключателя 43 и пятый канал пятого переключателя 48 соединены с входными каналами второго и третьего трехдецибельных делителей мощности 52 и 53 соответственно, второй выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности 52 и первый и второй выходные каналы третьего трехдецибельного делителя мощности 53 соединены с входными каналами фазовращателей 54 соответственно, выходные каналы которых и первый выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности 52 являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16 микрополосковой антенной решетки 1, а третий канал третьего переключателя 44 и третий канал шестого переключателя 49 соединены с соответствующими выходными каналами четвертого трехдецибельного делителя мощности 50, входной канал которого является входным каналом БУП. The FCU (Fig. 7) consists of a series-connected first switch 41 and a first circulator 42, the second arm of which is connected to the first channel of the second switch 43, the second channel of which is connected to the second channel of the first switch 41, the third channel is connected to the first channel of the third switch 44, and the fourth channel is connected to the matched load 45, the third arm of the first circulator 42 is connected to the second channel of the third switch 44, while the fourth switch 46 is connected in series with the second circulator 47, the second arm of which is connected to the first channel of the fifth switch 48, the second channel of which is connected to the second channel of the fourth switch 46, the third channel is connected to the first channel of the sixth switch 49, and the fourth channel is connected to the matched load 50, the third arm of the second circulator 47 is connected to the second channel of the sixth switch 49, while the third channel of the first switch 41 and the third channel of the fourth switch 46 are connected to the output channels of the first three-decibel power divider 51 with switched channels, the input channel of which is the input channel of the BCU, and the fifth channel of the second switch 43 and the fifth channel of the fifth switch 48 are connected to the input channels of the second and third three-decibel power dividers 52 and 53, respectively, the second output channel of the second three-decibel power divider 52 and the first and second output the channels of the third three-decibel power divider 53 are connected to the input channels of the phase shifters 54, respectively, the output channels of which and the first output channel of the second three-decibel divider power 52 are the output channels BUP, which are connected to the corresponding input transmission lines 21, 22, 23 and 24 of the power supply 16 microstrip antenna array 1, and the third channel of the third switch 44 and the third channel of the sixth switch 49 are connected to the corresponding output channels of the fourth three-decibel power divider 50, the input channel of which is the input channel of the PCU.

Микрополосковая антенная решетка работает следующим образом. Microstrip antenna array operates as follows.

В режиме приема на апертуру микрополосковой антенной решетки 1 падает поляризованная электромагнитная волна: линейно поляризованная волна вертикальной или горизонтальной поляризации, волна с круговым правосторонним или левосторонним вращением вектора поляризации. На микрополосковых излучателях 4, 15 и 11 вектор напряженности электрического поля принятого сигнала раскладывается как суперпозиция двухкординатно - ориентированных, в принятой прямоугольной системе координат, на две координатные составляющие сигнала. Одна составляющая сигнала - это проекция, параллельная лучам 5 и 7, а другая составляющая сигнала - это проекция параллельная лучам 6 и 8 прямоугольной координатной сетки антенной решетки. Проекция составляющей электрического поля системы излучателей, ограниченных парой взаимно перпендикулярных лучей 5-6, 6-7, 7-8, 8-5, на соответствующий луч 5 6, 7 и 8 прямоугольной координатной сетки и параллельной ему возбуждает систему излучателей 11, продольные оси которых ориентированы вдоль этого же луча. В каждой возбужденной линейке излучателей 11 результирующий сигнал выделяется на соответствующем ей активном среднем излучателе 4 и 15 луча 5, 6, 7, 8 прямоугольной координатной сетки соответственно. Через возбуждающие элементы 13 сигнал со средних излучателей 4 и 15 поступает в соответствующие им отрезки микрополосковых линий 17, 18, 19 и 20 разводки питания 16. Поскольку расстояние между возбуждающими элементами 13 равно или кратно длине волны, то в отрезках микрополосковых линий 17, 18, 19 и 20 разводки питания 16 происходит синфазное суммирование сигналов с подключенных к ним средних излучателей 4 и 15. Результирующие амплитудные и фазовые составляющие, адекватные поляризации принятого сигнала, с отрезков микрополосковых линий 17, 18, 19 и 20 поступают в выходные линии передачи 21, 22, 23 и 24 соответственно. Таким образом, результирующий сигнал, в зависимости от вида поляризации принимаемого сигнала, на каждой выходной линии передачи 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16 будет иметь свою амплитуду и фазу. Таким образом амплитудно-фазовое распределение по четырем выходным линиям передачи 21, 22, 23 и 24 полностью определяет характеристики принятого микрополосковой антенной решеткой 1 сигнала. In the reception mode, a polarized electromagnetic wave is incident on the aperture of the microstrip antenna array 1: a linearly polarized wave of vertical or horizontal polarization, a wave with circular right-handed or left-handed rotation of the polarization vector. On microstrip emitters 4, 15 and 11, the vector of the electric field strength of the received signal is decomposed as a superposition of two-coordinate oriented, in the adopted rectangular coordinate system, into two coordinate components of the signal. One component of the signal is the projection parallel to rays 5 and 7, and the other component of the signal is the projection parallel to rays 6 and 8 of the rectangular coordinate grid of the antenna array. The projection of the electric field component of the emitter system, limited by a pair of mutually perpendicular rays 5-6, 6-7, 7-8, 8-5, onto the corresponding ray 5 of 6, 7 and 8 of a rectangular coordinate grid and parallel to it excites the emitter system 11, longitudinal axes which are oriented along the same beam. In each excited line of emitters 11, the resulting signal is allocated on the corresponding active average emitter 4 and 15 of the beam 5, 6, 7, 8 of a rectangular coordinate grid, respectively. Through the exciting elements 13, the signal from the middle emitters 4 and 15 enters the corresponding segments of the microstrip lines 17, 18, 19 and 20 of the power supply 16. Since the distance between the exciting elements 13 is equal to or a multiple of the wavelength, then in the segments of the microstrip lines 17, 18, 19 and 20 of the power supply 16, the in-phase summation of the signals from the middle emitters 4 and 15 connected to them occurs. The resulting amplitude and phase components, adequate to the polarization of the received signal, are received from segments of microstrip lines 17, 18, 19 and 20 t in the output transmission lines 21, 22, 23 and 24, respectively. Thus, the resulting signal, depending on the type of polarization of the received signal, on each output transmission line 21, 22, 23 and 24 of the power supply 16 will have its own amplitude and phase. Thus, the amplitude-phase distribution over the four output transmission lines 21, 22, 23 and 24 completely determines the characteristics of the signal received by the microstrip antenna array 1.

B режиме излучения на каждую из четырех входных линий передачи 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16 микрополосковой антенной решеткой 1 подается амплитуда и фаза СВЧ-сигнала, соответствующая заданному виду поляризации результирующего излучаемого электромагнитного поля. Так, например, при равноамплитудном и синфазном возбуждении систем средних излучателей 4 и 15 первого 5 и третьего 7 лучей прямоугольной системы координат антенной решетки 1, а систем средних излучателей 4 и 15 второго 6 и четвертого 8 лучей подключение к согласованным нагрузкам - микрополосковой антенной решеткой 1 излучается сигнал линейной поляризации с вертикальной ориентацией вектора напряженности электрического поля; при равноамплитудном и синфазном возбуждении систем средних излучателей 4 и 15 второго 6 и четвертого 8 лучей, а подключение систем средних излучателей 4 и 15 первого 5 и третьего 7 лучей к согласованным нагрузкам излучает сигнал линейной поляризации с горизонтальной ориентацией вектора напряженности электрического поля; при равноамплитудном возбуждении и фазовом распределении 0o, 90o, 180o, 270o четырех систем средних излучателей 4 и 15 соответственно 5, 6, 7 и 8 лучей излучается сигнал круговой поляризации с правосторонним направлением вращения вектора поляризации, а при фазовом распределении 0o, 270o, 180o, 90o - левосторонним направлением вращения.In the radiation mode, for each of the four input transmission lines 21, 22, 23 and 24 of the power supply 16, the microstrip antenna array 1 is supplied with the amplitude and phase of the microwave signal corresponding to a given type of polarization of the resulting radiated electromagnetic field. So, for example, with equal-amplitude and in-phase excitation of systems of medium emitters 4 and 15 of the first 5 and third 7 rays of the rectangular coordinate system of the antenna array 1, and of systems of medium emitters 4 and 15 of the second 6 and fourth 8 rays, connecting to matched loads with a microstrip antenna array 1 a linear polarization signal is emitted with a vertical orientation of the electric field strength vector; with equal-amplitude and in-phase excitation of systems of medium emitters 4 and 15 of the second 6 and fourth 8 beams, and connecting systems of medium emitters 4 and 15 of the first 5 and third 7 beams to matched loads emits a linear polarization signal with a horizontal orientation of the electric field vector; with equal-amplitude excitation and phase distribution of 0 o , 90 o , 180 o , 270 o four systems of medium emitters 4 and 15, respectively, 5, 6, 7 and 8 rays emits a circular polarization signal with the right-hand direction of rotation of the polarization vector, and with a phase distribution of 0 o , 270 o , 180 o , 90 o - left-side direction of rotation.

В микрополосковой антенной решетке 1 (фиг. 2) зазоры 3 выполнены одинаковой ширины, что обеспечивает в режиме приема и в режиме излучения, за счет сокращения типоразмеров, более точно воспроизводить топологию апертуры антенной решетки в процессе изготовления и тем самым более точно воспроизводить заданные амплитудные, фазовые и поляризационные характеристики, а также обеспечить полную симметрию диаграммы направленности антенной решетки в ортогональных плоскостях и уменьшить уровень боковых лепестков. In the microstrip antenna array 1 (Fig. 2), the gaps 3 are made of the same width, which ensures in the reception mode and in the radiation mode, by reducing the size, to more accurately reproduce the topology of the aperture of the antenna array in the manufacturing process and thereby more accurately reproduce the specified amplitude, phase and polarization characteristics, as well as to ensure complete symmetry of the antenna array pattern in orthogonal planes and reduce the level of side lobes.

При подключении БУП (фиг.5) микрополосковая антенная решетка 1 работает следующим образом. Переключателем 31 коммутируется поляризационный режим работы антенной решетки 1. Работа с сигналом вертикальной поляризации осуществляется подключением трехдецибельного делителя мощности 32 и фазовращателя 35, формирующих равноамплитудное распределение 0o 180o фазовое распределение на входных линиях передачи 21 и 22 разводки питания 16 антенной решетки 1, а входные линии передачи 23 и 24 через трехдецибельный делитель мощности 33 подключены к согласованной нагрузке 34. При режиме работы на горизонтальную поляризацию коммутация переключателя 31 обратная.When connecting BUP (figure 5) microstrip antenna array 1 operates as follows. Switch 31 commutates the polarization mode of operation of the antenna array 1. Operation with the vertical polarization signal is carried out by connecting a three-decibel power divider 32 and a phase shifter 35, forming an equal-amplitude distribution 0 o 180 o phase distribution on the input transmission lines 21 and 22 of the power supply 16 of the antenna array 1, and the input transmission lines 23 and 24 through a three-decibel power divider 33 are connected to the matched load 34. When operating in horizontal polarization mode, the switch switch 31 of inverse.

При подключении БУП (фиг. 6) микрополосковая антенная решетка 1 работает в режиме круговой поляризации. Трехдецибельными делителями мощности 37, 38 и 39 формируется равноамплитудное распределение между входными линиями передачи 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16, а фазовращателями 40 - фазовое распределение 0o, 90o, 180o и 270o (правосторонняя) или 0o, 270o, 180o и 90o (левосторонняя).When connecting the PCU (Fig. 6), the microstrip antenna array 1 operates in a circular polarization mode. Three-decibel power dividers 37, 38 and 39 form an equal-amplitude distribution between the input transmission lines 21, 22, 23 and 24 of the power supply 16, and phase shifters 40 - a phase distribution of 0 o , 90 o , 180 o and 270 o (right-handed) or 0 o , 270 o , 180 o and 90 o (left-side).

При подключении БУП (фиг.7) микрополосковая антенная решетка 1 работает в режиме излучения, в режиме приема и в режиме приемопередачи с поляризацией сигнала линейной вертикальной и горизонтальной, с круговой правосторонней и левосторонней. When connecting the PCU (Fig. 7), the microstrip antenna array 1 operates in the radiation mode, in the reception mode, and in the transceiver mode with polarization of the signal linear vertical and horizontal, with circular right and left.

В режиме излучения трехдецибельный делитель мощности 51 с коммутируемыми каналами устанавливает поляризационные режимы работы антенной решетки 1. В режиме круговой поляризации делитель мощности 51 работает в режиме половинного деления и сигнал поступает через переключатели 41 и 43, делитель мощности 52 на входные каналы 21 и 23, а через переключатели 46 и 48, делитель мощности 53 на входные каналы 22 и 24 разводки питания 16 антенной решетки 1. Фазовращатели 54 устанавливают фазовое распределение круговой поляризации. В режиме вертикальной поляризации весь сигнал с делителя мощности 51 поступает через переключатели 41 и 43, делитель мощности 52 на входные каналы 21 и 23, а входные каналы 22 и 24 через переключатель 43 подключены к согласованной нагрузке 50. В режиме горизонтальной поляризации входные каналы 21 и 23 коммутируются на согласованную нагрузку 45, а каналы 22 и 24 - на делитель мощности 51. In the radiation mode, a three-decibel power divider 51 with switched channels sets the polarization modes of the antenna array 1. In the circular polarization mode, the power divider 51 operates in half division mode and the signal is transmitted through switches 41 and 43, the power divider 52 to the input channels 21 and 23, and through the switches 46 and 48, the power divider 53 to the input channels 22 and 24 of the power supply 16 of the antenna array 1. The phase shifters 54 establish the phase distribution of circular polarization. In the vertical polarization mode, the entire signal from the power divider 51 enters through the switches 41 and 43, the power divider 52 to the input channels 21 and 23, and the input channels 22 and 24 are connected to the matched load 50 through the switch 43. In the horizontal polarization mode, the input channels 21 and 23 are switched to a coordinated load 45, and channels 22 and 24 to a power divider 51.

В режиме приема сигнал в зависимости от вида поляризации на излучателях антенной решетке 1 раскладывается на две ортогональные линейно поляризованные составляющие - вертикальную и горизонтальную. Выделенные поляризованные составляющие сигнала через входные каналы 21, 22, 23 и 24 разводки питания 16 поступает в БУП. Вертикальные составляющие суммируются в делителе мощности 52 и через переключатели 43 и 44 поступает в один выходной канал трехдецибельного делителя мощности 55, а горизонтальные составляющие суммируются в делителе мощности 53 и через переключатели 48 и 49 поступают в другой выходной канал делителя мощности 55. В режиме круговой поляризации сигналы в делителе мощности 55 суммируются. In the reception mode, the signal, depending on the type of polarization on the emitters of the antenna array 1, is decomposed into two orthogonal linearly polarized components - vertical and horizontal. The allocated polarized components of the signal through the input channels 21, 22, 23 and 24 of the power wiring 16 enters the PCU. The vertical components are summed up in the power divider 52 and through the switches 43 and 44 it goes into one output channel of the three-decibel power divider 55, and the horizontal components are summed up in the power divider 53 and through the switches 48 and 49 go into the other output channel of the power divider 55. In the circular polarization mode the signals in the power divider 55 are summed.

При работе в режиме приема-передачи в БУП по каждому поляризационному каналу подключаются переключателями 41, 43 и 44 циркулятор 42 канала вертикальной поляризации, переключателями 46, 48 и 49 циркулятор 47 канала горизонтальной поляризации. When operating in the transmit-receive mode in the PCU, the circulator 42 of the vertical polarization channel is connected by switches 41, 43 and 44 with the switches 41, 43 and 44, and the circulator 47 of the horizontal polarization channel 46, 48 and 49.

Claims (6)

1. Микрополосковая антенная решетка, содержащая излучатели, выполненные в форме прямоугольника, центры которых размещены в узлах прямоугольной координатной сетки и разделенные между собой по каждой ветви прямоугольной координатной сетки зазорами, а стороны излучателей расположены параллельно соответствующим ветвям этой прямоугольной координатной сетки, при этом средние излучатели четырех перпендикулярных лучей прямоугольной координатной сетки соответственно выполнены в форме прямоугольника, одна сторона которого, параллельная соответствующему лучу прямоугольной координатной сетки, равна длине волны, а другая, смежная с ней сторона излучателя, равна половине длины волны, остальные излучатели микрополосковой антенной решетки выполнены в форме квадрата, сторона которого равна длине волны, при этом к каждому среднему излучателю четырех перпендикулярных лучей прямоугольной координатной сетки в точке, расположенной на середине стороны, равной длине волны, подключены возбуждающие элементы, выполненные в виде металлического штыря, одни концы которых гальванически соединены с соответствующими излучателями, а вторые концы гальванически соединены с разводкой питания, выполненной в виде четырех перпендикулярных отрезков микрополосковых линий, оси которых расположены параллельно четырем перпендикулярным лучам средних излучателей прямоугольной координатной сетки соответственно, а диэлектрическая подложка разводки питания установлена параллельно диэлектрической подложке микрополосковой антенной решетки, при этом вторые концы возбуждающих элементов средних излучателей четырех перпендикулярных лучей прямоугольной координатной сетки включены в соответствующие перпендикулярные отрезки микрополосковых линий разводки питания по осевым линиям, отрезок входной линии передачи подключен к продолжению одного отрезка микрополосковой линии разводки питания, отличающаяся тем, что микрополосковая антенная решетка содержит четное количество излучателей, при этом четыре средних излучателя соответственно четырех перпендикулярных лучей прямоугольной координатной сетки, ближних к началу координат микрополосковой антенной решетки, расположены в форме квадрата, каждая сторона которого образована двумя внешними, по отношению к началу координат микрополосковой антенной решетки, сторонами двух средних излучателей, одной стороной, равной длине волны одного среднего излучателя, и одной стороной, равной половине длины волны другого среднего излучателя двух перпендикулярных лучей прямоугольной координатной сетки соответственно, при этом внешние стороны длиной, равной длине волны четырех средних излучателей, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки, и соответствующие им системы средних излучателей соответственно четырех перпендикулярных лучей прямоугольника координатной сетки расположены на соответствующих лучах прямоугольной координатной сетки и к этим сторонам подключены возбуждающие элементы, причем длина первого, второго, третьего и четвертого перпендикулярных отрезков микрополосковых линий разводки питания с одной стороны ограничена точкой подключения второго конца возбуждающего элемента четырех средних излучателей, ближайших к началу координат микрополосковой антенной решетки, четырех перпендикулярных лучей прямоугольной координатной сетки соответственно, а к продолжению второго, третьего и четвертого перпендикулярных отрезков микрополосковых линий разводки питания подключены введенные второй, третий и четвертый отрезки входных линий передачи. 1. Microstrip antenna array containing emitters made in the form of a rectangle, the centers of which are located in nodes of a rectangular coordinate grid and separated by gaps on each branch of a rectangular coordinate grid, and the sides of the emitters are parallel to the corresponding branches of this rectangular coordinate grid, while the middle radiators of four perpendicular rays of a rectangular coordinate grid, respectively, are made in the form of a rectangle, one side of which is parallel to the corresponding beam of a rectangular coordinate grid is equal to the wavelength, and the other side of the emitter adjacent to it is equal to half the wavelength, the remaining emitters of the microstrip antenna array are made in the form of a square, the side of which is equal to the wavelength, with each of the middle emitter of four perpendicular rays of a rectangular grid at a point located in the middle of the side equal to the wavelength, connected exciting elements made in the form of a metal pin, one ends of which are galvanically connected to the respective emitters, and the second ends are galvanically connected to the power wiring made in the form of four perpendicular segments of microstrip lines, the axes of which are parallel to the four perpendicular rays of the middle emitters of a rectangular coordinate grid, respectively, and the dielectric substrate of the power wiring is installed parallel to the dielectric substrate of the microstrip antenna array, the second ends of the exciting elements of the middle emitters of four perpendicular rays of a rectangular coordinate grid are included in the corresponding perpendicular segments of the microstrip power distribution lines along the axial lines, a segment of the input transmission line is connected to the continuation of one segment of the microstrip power distribution line, characterized in that the microstrip antenna array contains an even number of emitters, with four middle emitters respectively four perpendicular rays of a rectangular coordinate grid, closest to the origin of the microstrip antenna array, ra They are arranged in the shape of a square, each side of which is formed by two external, with respect to the origin of coordinates of the microstrip antenna array, sides of two middle emitters, one side equal to the wavelength of one middle emitter, and one side equal to half the wavelength of the other middle emitter of two perpendicular rays rectangular grid, respectively, with the outer sides of a length equal to the wavelength of the four middle emitters closest to the origin of the microstrip antenna array , and the corresponding systems of the middle emitters of the four perpendicular rays of the grid rectangle, respectively, are located on the corresponding rays of the rectangular grid and excitation elements are connected to these sides, the length of the first, second, third and fourth perpendicular segments of the microstrip power supply lines on one side being limited by the connection point the second end of the exciting element of the four middle emitters closest to the origin of the microstrip ant a grid, four perpendicular rays of a rectangular coordinate grid, respectively, and the second, third, and fourth segments of input transmission lines are connected to the continuation of the second, third, and fourth perpendicular segments of the microstrip power supply lines. 2. Микрополосковая антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что к четырем линейкам крайних пассивных излучателей, выполненных в форме квадрата со стороной, равной длине волны, подключены введенные четыре системы излучателей, выполненных в форме квадрата, со стороной, равной длине волны, идентичные пассивным излучателям в форме квадрата со стороной, равной длине волны микрополосковой антенной решетки, центры введенных излучателей расположены в узлах прямоугольной координатной сетки микрополосковой антенной решетки, при этом введенные четыре системы излучателей установлены со стороны внешних сторон четырех линеек крайних излучателей соответственно, причем первая система введенных излучателей установлена к первой линейке излучателей, ограниченной первым и вторым перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна первому лучу прямоугольной координатной сетки, вторая система введенных излучателей установлена ко второй линейке излучателей, ограниченной вторым и третьим перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна второму лучу прямоугольной координатной сетки, третья система введенных излучателей установлена к третьей линейке излучателей, ограниченной третьим и четвертым перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна третьему лучу прямоугольной координатной сетки, четвертая система введенных излучателей установлена к четвертой линейке излучателей, ограниченной четвертым и первым перпендикулярными лучами прямоугольной координатной сетки, продольная ось которой параллельна четвертому лучу прямоугольной координатной сетки, при этом количество излучателей в форме квадрата заключенных в соответствующих перпендикулярных лучах прямоугольной координатной сетки одинаково и количество излучателей в строке равно количеству излучателей в столбце, а зазоры, разделяющие между собой излучатели по каждой ветви прямоугольной координатной сетки, выполнены одинаковой ширины. 2. The microstrip antenna array according to claim 1, characterized in that four introduced systems of emitters made in the shape of a square with a side equal to the wavelength are connected to four lines of extreme passive emitters made in the form of a square with a side equal to the wavelength, identical to passive radiators in the form of a square with a side equal to the wavelength of the microstrip antenna array, the centers of the introduced emitters are located in the nodes of the rectangular coordinate grid of the microstrip antenna array, while Four systems of emitters are installed on the outside of the four lines of extreme emitters, respectively, with the first system of introduced emitters installed to the first line of emitters bounded by the first and second perpendicular beams of a rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the first beam of a rectangular coordinate grid, the second system of introduced emitters is installed to the second line of emitters, limited by the second and third perpendicular rays of rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the second ray of the rectangular coordinate grid, the third system of introduced emitters is installed to the third line of emitters, limited by the third and fourth perpendicular rays of the rectangular coordinate grid, the longitudinal axis of which is parallel to the third ray of the rectangular coordinate grid, the fourth system of introduced emitters is set to the fourth the line of emitters, limited by the fourth and first perpendicular rays of a rectangular coordinate grid, is longitudinal whose axis is parallel to the fourth ray of the rectangular coordinate grid, while the number of emitters in the form of a square enclosed in the corresponding perpendicular rays of the rectangular coordinate grid is the same and the number of emitters in the row is equal to the number of emitters in the column, and the gaps separating the emitters along each branch of the rectangular coordinate grid are made of the same width. 3. Микрополосковая антенная решетка по п.1, отличающаяся тем, что введен блок управления поляризации (БУП), выходные каналы которого подключены к соответствующим входным линиям передачи микрополосковой антенной решетки, а входной канал БУП является входом микрополосковой антенной решетки. 3. The microstrip antenna array according to claim 1, characterized in that a polarization control unit (FCU) is introduced, the output channels of which are connected to the corresponding input transmission lines of the microstrip antenna array, and the input channel of the FCU is the input of the microstrip antenna array. 4. Микрополосковая антенная решетка по п.3, отличающаяся тем, что БУП состоит из переключателя, первый и второй выходные каналы которого соединены с входными каналами первого и второго трехдецибельных делителей мощности соответственно, а третий выходной канал соединен с согласованной нагрузкой, вторые выходные каналы трехдецибельных делителей мощности соединены с входными каналами первого и второго фазовращателей соответственно, выходные каналы которых и первые выходные каналы первого и второго трехдецибельных делителей мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи разводки питания микрополосковой антенной решетки, а входной канал переключателя является входным каналом БУП. 4. The microstrip antenna array according to claim 3, characterized in that the ECU consists of a switch, the first and second output channels of which are connected to the input channels of the first and second three-decibel power dividers, respectively, and the third output channel is connected to the matched load, the second output channels are three-decibel power dividers are connected to the input channels of the first and second phase shifters, respectively, the output channels of which and the first output channels of the first and second three-decibel power dividers are They are the output channels of the BUP, which are connected to the corresponding input transmission lines of the power wiring of the microstrip antenna array, and the input channel of the switch is the input channel of the BUP. 5. Микрополосковая антенная решетка по п.3, отличающаяся тем, что БУП состоит из первого трехдецибельного делителя мощности, первый и второй выходные каналы которого соединены с входными каналами второго и третьего трехдецибельных делителей мощности соответственно, второй выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности и первый и второй выходные каналы третьего трехдецибельного делителя мощности соединены с входными каналами фазовращателей соответственно, выходные каналы которых и первый выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи разводки питания микрополосковой антенной решетки, а входной канал первого трехдецибельного делителя мощности является входным каналом БУП. 5. The microstrip antenna array according to claim 3, characterized in that the ECU consists of a first three-decibel power divider, the first and second output channels of which are connected to the input channels of the second and third three-decibel power dividers, respectively, the second output channel of the second three-decibel power divider and the first and the second output channels of the third three-decibel power divider are connected to the input channels of the phase shifters, respectively, the output channels of which and the first output channel of the second three-decibel nogo power divider are BUP output channels which are connected to respective input lines of the power distribution transmission microstrip array antenna and the input channel of the first power divider is trehdetsibelnogo inlet PMU. 6. Микрополосковая антенная решетка по п.3, отличающаяся тем, что БУП состоит из последовательно соединенных первого переключателя и первого циркулятора, второе плечо которого соединено с первым каналом второго переключателя, второй канал которого соединен со вторым каналом первого переключателя, третий канал соединен с первым каналом третьего переключателя, а четвертый канал соединен с согласованной нагрузкой, третье плечо первого циркулятора соединено со вторым каналом третьего переключателя, при этом четвертый переключатель последовательно соединен со вторым циркулятором, второе плечо которого соединено с первым каналом пятого переключателя, второй канал которого соединен со вторым каналом четвертого переключателя, третий канал соединен с первым каналом шестого переключателя, а четвертый канал соединен с согласованной нагрузкой, третье плечо второго циркулятора соединено со вторым каналом шестого переключателя, при этом третий канал первого переключателя и третий канал четвертого переключателя подключены к выходным каналам первого трехдецибельного делителя мощности с коммутируемыми каналами, входной канал которого является входным каналом БУП в режиме излучения, а пятый канал второго переключателя и пятый канал пятого переключателя соединены с входными каналами второго и третьего трехдецибельных делителей мощности соответственно, второй выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности и первый и второй выходные каналы третьего трехдецибельного делителя мощности соединены с входными каналами фазовращателей соответственно, выходные каналы которых в первый выходной канал второго трехдецибельного делителя мощности являются выходными каналами БУП, которые подключены к соответствующим входным линиям передачи разводки питания микрополосковой антенной решетки, а третий канал третьего переключателя и третий канал шестого переключателя соединены с соответствующими выходными каналами четвертого трехдецибельного делителя мощности, входной канал которого является входным каналом БУП при работе в режиме приема. 6. The microstrip antenna array according to claim 3, characterized in that the ECU consists of a series-connected first switch and a first circulator, the second arm of which is connected to the first channel of the second switch, the second channel of which is connected to the second channel of the first switch, the third channel is connected to the first the channel of the third switch, and the fourth channel is connected to the matched load, the third arm of the first circulator is connected to the second channel of the third switch, with the fourth switch last It is connected to the second circulator, the second arm of which is connected to the first channel of the fifth switch, the second channel of which is connected to the second channel of the fourth switch, the third channel is connected to the first channel of the sixth switch, and the fourth channel is connected to the matched load, the third arm of the second circulator is connected to the second the channel of the sixth switch, while the third channel of the first switch and the third channel of the fourth switch are connected to the output channels of the first three-decibel divider power with switched channels, the input channel of which is the input channel of the BCU in the radiation mode, and the fifth channel of the second switch and the fifth channel of the fifth switch are connected to the input channels of the second and third three-decibel power dividers, the second output channel of the second three-decibel power divider and the first and second output the channels of the third three-decibel power divider are connected to the input channels of the phase shifters, respectively, the output channels of which are in the first output channel W The three-decibel power divider are the output channels of the power supply unit, which are connected to the corresponding input transmission lines of the power wiring of the microstrip antenna array, and the third channel of the third switch and the third channel of the sixth switch are connected to the corresponding output channels of the fourth three-decibel power divider, the input channel of which is the input channel of the power supply unit at work in reception mode.
RU98121596A 1998-11-27 1998-11-27 Microstrip antenna array RU2156525C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121596A RU2156525C2 (en) 1998-11-27 1998-11-27 Microstrip antenna array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121596A RU2156525C2 (en) 1998-11-27 1998-11-27 Microstrip antenna array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156525C2 true RU2156525C2 (en) 2000-09-20

Family

ID=20212830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98121596A RU2156525C2 (en) 1998-11-27 1998-11-27 Microstrip antenna array

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156525C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447553C1 (en) * 2010-08-20 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Microstrip antenna switching device (masd)
CN109599666A (en) * 2018-10-25 2019-04-09 康凯科技(杭州)股份有限公司 A kind of ambipolar antenna system
WO2020131643A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Patriotis Marios The achievement of close to pure wideband circular polarization in printed antenna arrays
CN112701461A (en) * 2020-11-27 2021-04-23 深圳市信维通信股份有限公司 5G millimeter wave super-surface antenna module and mobile device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447553C1 (en) * 2010-08-20 2012-04-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" Microstrip antenna switching device (masd)
CN109599666A (en) * 2018-10-25 2019-04-09 康凯科技(杭州)股份有限公司 A kind of ambipolar antenna system
CN109599666B (en) * 2018-10-25 2021-05-14 康凯科技(杭州)股份有限公司 Bipolar antenna system
WO2020131643A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Patriotis Marios The achievement of close to pure wideband circular polarization in printed antenna arrays
US12046817B2 (en) 2018-12-18 2024-07-23 Unm Rainforest Innovations Achievement of close to pure wideband circular polarization in printed antenna arrays
CN112701461A (en) * 2020-11-27 2021-04-23 深圳市信维通信股份有限公司 5G millimeter wave super-surface antenna module and mobile device
CN112701461B (en) * 2020-11-27 2023-07-18 深圳市信维通信股份有限公司 5G millimeter wave super-surface antenna module and mobile device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2585399B2 (en) Dual mode phased array antenna system
KR100304128B1 (en) Microwave beam antenna system
CN107359417B (en) A kind of novel low section electric scanning beams reflected array antenna
JPH07221532A (en) Phased array antenna
Angeletti et al. Multimode beamforming networks for space applications
US4772893A (en) Switched steerable multiple beam antenna system
Li et al. Circularly polarized high gain leaky-wave antenna for CubeSat communication
US5812089A (en) Apparatus and method for beamforming in a triangular grid pattern
CN115579649A (en) Two-dimensional wide-angle scanning programmable bit array antenna with low cost and low profile
CN112768957A (en) Low-cost modularized flat panel electric scanning antenna
JPH03177101A (en) Circularly polarized antenna
Ding et al. Two-dimensional scanning phased array with large element spacing using pattern reconfigurable stacked patch antenna at Ka-band
TWI679803B (en) Antenna system
RU2156525C2 (en) Microstrip antenna array
RU2156524C2 (en) Microstrip antenna array
RU2115201C1 (en) Microstrip adaptive-polarization antenna array
CN115296028A (en) 360-degree beam continuous scanning antenna on horizontal plane
RU2138105C1 (en) Polarized-adaptation microstrip antenna array
RU2138104C1 (en) Polarized-adaptation microstrip antenna array
RU2156526C2 (en) Adaptive-polarization microstrip antenna array
CN113178701A (en) Luneberg lens feed source antenna based on directional diagram is reconfigurable
JPH0722833A (en) Crossing-slot microwave antenna
SalarRahimi et al. Compact butler network for 2D-steered array
Hoang et al. Realization of broadband Butler matrix-based beamforming network using reconfigurable synthesized transmission lines
RU2282288C2 (en) Phased antenna array with two independent beams and controllable polarization in cumulative beam (variants)