RU2805200C1 - Составная многолучевая зеркальная антенна - Google Patents
Составная многолучевая зеркальная антенна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805200C1 RU2805200C1 RU2023101033A RU2023101033A RU2805200C1 RU 2805200 C1 RU2805200 C1 RU 2805200C1 RU 2023101033 A RU2023101033 A RU 2023101033A RU 2023101033 A RU2023101033 A RU 2023101033A RU 2805200 C1 RU2805200 C1 RU 2805200C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parabola
- reflector
- central part
- arc
- focal
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в качестве антенн земных станций спутниковых систем связи со спутниками-ретрансляторами СВЧ-КВЧ диапазонов, расположенными на геостационарной орбите, для одновременной работы с несколькими ретрансляторами. Технический результат: повышение эффективности крайних парциальных лучей многолучевой зеркальной тороидально-параболической антенны. Сущность: предлагается составная многолучевая зеркальная антенна, состоящая из основного зеркала (рефлектора) в виде проводящей поверхности и системы обращенных к рефлектору облучателей, расположенных на дуге окружности. При этом рефлектор состоит из трех частей: центральной части, форма поверхности которой образована вращением симметричного участка параболы, фокус которой лежит на дуге расположения облучателей, вокруг оси, перпендикулярной фокальной оси параболы и проходящей через центр окружности дуги облучателей, и двух примыкающих к центральной части дополнительных частей, поверхности которых представляют собой симметричные половины параболоида, полученного вращением участка параболы, идентичного участку, образующему центральную часть, вокруг фокальной оси данной параболы, причем фокальные оси дополнительных частей лежат в одной плоскости с фокальными осями центральной части. 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
В настоящее время широкое применение находят спутниковые системы связи, в особенности, использующие искусственные спутники Земли (ИСЗ), расположенные на геостационарной орбите (ГСО). Видимый участок такой орбиты содержит десятки ИСЗ.
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в качестве антенн земных станций спутниковых систем связи с ретрансляторами СВЧ-КВЧ диапазонов, расположенными на ГСО, для одновременной работы с несколькими ИСЗ связи.
Уровень техники
Известны однозеркальные антенны [1], состоящие из основного зеркала (рефлектора) в виде проводящей поверхности, представляющей собой вырезку из параболоида вращения, и облучателя, обращенного к рефлектору и расположенного в фокусе параболоида.
Известны многолучевые однозеркальные тороидально-параболические антенны [2], которые состоят из рефлектора в виде проводящей поверхности и системы обращенных к нему облучателей, расположенных на дуге окружности. При этом поверхность рефлектора образована вращением участка параболы, фокус которой лежит на дуге расположения облучателей, вокруг оси, перпендикулярной фокальной оси данной параболы и проходящей через центр окружности дуги облучателей.
Недостатком многолучевых тороидально-параболических антенн является уменьшение эффективности парциального луча диаграммы направленности (ДН) по мере приближения облучателя к краю дуги облучателей. Причиной снижения эффективности являются увеличение перелива мощности, излучаемой облучателем, за края рефлектора, и соответствующее снижение коэффициента передачи энергии от облучателя к зеркалу (коэффициента полезного действия антенны), а также увеличение шумов, принимаемых антенной [3].
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективности крайних парциальных лучей многолучевой зеркальной тороидально-параболической антенны. Для этого предлагается составная многолучевая зеркальная антенна, состоящая из основного зеркала (рефлектора) в виде проводящей поверхности и системы обращенных к рефлектору облучателей, расположенных на дуге окружности. При этом рефлектор состоит из трех частей: центральной части, форма поверхности которой образована вращением симметричного участка параболы, фокус которой лежит на дуге расположения облучателей, вокруг оси, перпендикулярной фокальной оси параболы и проходящей через центр окружности дуги облучателей, и двух примыкающих к центральной части дополнительных частей, поверхности которых представляют собой симметричные половины параболоида, полученного вращением участка параболы, идентичного участку, образующему центральную часть, вокруг фокальной оси данной параболы, причем фокальные оси дополнительных частей лежат в одной плоскости с фокальными осями центральной части.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежом фиг. 1, на котором обозначено:
1 - рефлектор;
2 - дуга облучателей;
3 - ось вращения параболы центральной части рефлектора;
4 - парабола, образующая центральную часть рефлектора;
5, 5', 5'' - фокальные оси парабол, образующих рефлектор;
6, 6' - дополнительные части рефлектора;
7, 8, 9 - облучатели.
Осуществление изобретения
При подключении к облучателям 7, 8, 9 и им подобным, расположенным на дуге окружности 2, генератора высокочастотных колебаний, указанные облучатели излучают в сторону рефлектора 1 сферическую волну. Данная волна при отражении от центральной части, форма поверхности которой образована вращением симметричного участка параболы, фокус которой лежит на дуге 2, вокруг оси 3, перпендикулярной фокальной оси 5 параболы, трансформируется в квазиплоскую волну, формирующую остронаправленное излучение парциального луча антенны с максимумом, лежащим в плоскости дуги облучателей 2, и направленным вдоль фокальной оси, проходящей через фазовый центр соответствующего облучателя и ось вращения 3. При этом в плоскости дуги облучателей после отражения волны от центральной части рефлектора 1 имеют место квадратичные фазовые ошибки [3], ухудшающие характеристики парциального луча ДН, в частности, снижающие апертурный коэффициент использования площади (КИП) раскрыва.
Сферические волны крайних облучателей 8 и 9 попадают на крайние области центральной части рефлектора 1, а также на соответствующие этим облучателям и примыкающие к рефлектору 1 дополнительные части 6 и 6', поверхности которых представляют собой симметричные половины параболоида, полученного вращением участка параболы, идентичного участку, образующему центральную часть, вокруг фокальной оси данной параболы. Фокальные оси 5' и 5'' дополнительных частей 6 и 6' лежат в одной плоскости с фокальными осями центральной части рефлектора 1. Сферические волны, отразившись от дополнительных частей 6 и 6', трансформируются в плоские волны без фазовых ошибок, формирующие остронаправленное излучение парциальных лучей антенны с максимумами, направленными вдоль осей 5' и 5''.
Таким образом, излучение крайних облучателей 8 и 9, которое в обычной тороидально-параболической антенне проходит частично мимо рефлектора 1, теперь отражается его дополнительными частями 6 и 6'. Благодаря этому достигается повышение коэффициента полезного действия (КПД) антенны для соответствующих лучей. За счет отсутствия фазовых ошибок после отражения волн от дополнительных частей 6 и 6' достигается повышение апертурного КИП раскрыва. Поскольку обобщенный КИП (эффективность) парциального луча антенны определяется произведением апертурного КИП раскрыва и КПД парциального луча [4], то для крайних облучателей 8 и 9 достигается заявленный технический результат, то есть повышение эффективности парциальных лучей по сравнению с обычной тороидально-параболической антенной.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фролов О.П., Вальд В.П. Зеркальные антенны для земных станций спутниковой связи. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 496 с.: ил.
2. Boswell A.G.P. The Parabolic Torus Reflector Antenna. // Marconi Review, Rev. 41, 1978. - pp. 237-248.
3. Сомов A.M. Метод фрагментации для расчета шумовой температуры антенн. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008. - 208 с.: ил.
4. Сомов A.M., Кабетов Р.В. Проектирование антенно-фидерных устройств: Учебное пособие для вузов. / Под ред. профессора A.M. Сомова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2015. - 500 с.: ил.
Claims (1)
- Многолучевая зеркальная тороидально-параболическая антенна, состоящая из рефлектора - зеркала в виде проводящей поверхности и системы обращенных к рефлектору облучателей, расположенных на дуге окружности, отличающаяся тем, что рефлектор состоит из трех частей: центральной части, форма поверхности которой образована вращением симметричного участка параболы, фокус которой лежит на дуге расположения облучателей, вокруг оси, перпендикулярной фокальной оси параболы и проходящей через центр окружности дуги облучателей, и двух примыкающих к центральной части дополнительных частей, поверхности которых представляют собой симметричные половины параболоида, полученного вращением участка параболы, идентичного участку, образующему центральную часть, вокруг фокальной оси данной параболы, причем фокальные оси дополнительных частей лежат в одной плоскости с фокальными осями центральной части.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2805200C1 true RU2805200C1 (ru) | 2023-10-12 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3922682A (en) * | 1974-05-31 | 1975-11-25 | Communications Satellite Corp | Aberration correcting subreflectors for toroidal reflector antennas |
US3995275A (en) * | 1973-07-12 | 1976-11-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reflector antenna having main and subreflector of diverse curvature |
RU2556466C2 (ru) * | 2013-09-13 | 2015-07-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая гибридная зеркальная антенна |
RU2598401C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2598399C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2598402C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Бортовая многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2620875C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-05-30 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая диапазонная зеркальная антенна |
RU2664751C1 (ru) * | 2017-12-06 | 2018-08-22 | Анатолий Михайлович Сомов | Многолучевая диапазонная двухзеркальная антенна с вынесенным облучением |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3995275A (en) * | 1973-07-12 | 1976-11-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reflector antenna having main and subreflector of diverse curvature |
US3922682A (en) * | 1974-05-31 | 1975-11-25 | Communications Satellite Corp | Aberration correcting subreflectors for toroidal reflector antennas |
RU2556466C2 (ru) * | 2013-09-13 | 2015-07-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая гибридная зеркальная антенна |
RU2598401C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2598399C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2598402C1 (ru) * | 2015-04-22 | 2016-09-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Бортовая многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью |
RU2620875C1 (ru) * | 2016-07-15 | 2017-05-30 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Многолучевая диапазонная зеркальная антенна |
RU2664751C1 (ru) * | 2017-12-06 | 2018-08-22 | Анатолий Михайлович Сомов | Многолучевая диапазонная двухзеркальная антенна с вынесенным облучением |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080094298A1 (en) | Antenna with Shaped Asymmetric Main Reflector and Subreflector with Asymmetric Waveguide Feed | |
US9054414B2 (en) | Antenna system for low-earth-orbit satellites | |
US7522116B2 (en) | Multibeam antenna | |
US6774861B2 (en) | Dual band hybrid offset reflector antenna system | |
EP3035444B1 (en) | Feed re-pointing technique for multiple shaped beams reflector antennas | |
US3276022A (en) | Dual frequency gregorian-newtonian antenna system with newtonian feed located at common focus of parabolic main dish and ellipsoidal sub-dish | |
JP2000216626A (ja) | 隣接した高利得アンテナ・ビ―ムを供給するコンパクト前方送り型二重反射器アンテナ装置 | |
US5977923A (en) | Reconfigurable, zoomable, turnable, elliptical-beam antenna | |
US6323815B1 (en) | Antenna configuration for low and medium earth orbit satellites | |
JP2000216625A (ja) | 隣接した高利得アンテナ・ビ―ムを提供するコンパクト側方送り型二重反射器アンテナ装置 | |
RU2805200C1 (ru) | Составная многолучевая зеркальная антенна | |
RU2805126C1 (ru) | Составная многолучевая двухзеркальная антенна | |
CN107069225B (zh) | 一种卡赛格伦天线馈源结构及卡赛格伦天线 | |
RU2776724C1 (ru) | Многолучевая многодиапазонная многозеркальная антенна с осесимметричными контррефлекторами | |
RU2776723C1 (ru) | Осесимметричная многодиапазонная многозеркальная антенна | |
RU2776725C1 (ru) | Многолучевая многодиапазонная многозеркальная антенна | |
RU2776722C1 (ru) | Осесимметричная многодиапазонная многолучевая многозеркальная антенна | |
RU2664792C1 (ru) | Многолучевая комбинированная неосесимметричная зеркальная антенна | |
RU2807497C1 (ru) | Осесимметричная многодиапазонная многолучевая многозеркальная антенна | |
RU2798412C1 (ru) | Осесимметричная двухдиапазонная антенна | |
US3553705A (en) | Parabolic reflector antenna | |
RU2798411C1 (ru) | Осесимметричная двухдиапазонная антенна | |
Martinez-de-Rioja et al. | Bifocal technique applied to dual transmitarray antennas | |
RU2598401C1 (ru) | Многолучевая двухзеркальная антенна со смещенной фокальной осью | |
RU2673436C1 (ru) | Ненаклонная многолучевая двухзеркальная антенна вынесенного излучения |