SU1058015A1

SU1058015A1 - Conical horn aerial

Info

Publication number: SU1058015A1
Application number: SU823457258A
Authority: SU
Inventors: Яков Давыдович Глазман; Юрий Абрамович Ерухимович; Игорь Львович Непомнящий
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1982-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1983-11-30

Abstract

КОНИЧЕСКАЯ РУПОРНАЯ АНТЕННА, содержаща расфазированный рупор с осесимметричной насадкой на его кромке, отличающа с тем, что, с целью уменьшени -.ее продольного размера при величине коэффициента усилени , соответствующей коэффициенту усилени равновеликого синфазного круглого раскрыва, осесимметрична насадка выполнена в виде осесимметричной вырезки из эллипсоида, при этом один фокус эллипсоида совмещен с фазовым центром расфазирован7 ного рупора, больша ось эллипсоида совпадает с осью конической рупорной антенны и равна целому числу длин волн дл средней частоты рабочего диапазона, а плоскость раскрыва осесимметричной насадки совпадает . с плоскостью симметрии эллипсоида, перпендикул рной к его большой оси, причем вёлич-ина собственной расфа% зировки расфазированного рупора находитс в пределах CONIC RUPORATIVE ANTENNA, containing a phased horn with an axisymmetric attachment on its edge, characterized in that, in order to reduce its longitudinal size with the gain value corresponding to the gain of an equal in-phase circular aperture, the axisymmetric attachment is designed with an axisymmetric pattern. , with one focus of the ellipsoid aligned with the phase center of the phased horn, the major axis of the ellipsoid coincides with the axis of the conical horn antenna and is equal to The wavelength of the wavelength for the average frequency of the working range, and the aperture plane of the axisymmetric nozzle coincides. with the plane of symmetry of the ellipsoid perpendicular to its major axis, and the value of the own deflection of the phased horn is within

Description

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться как в качестве самостоятельного излучателя, так и в составе сложных антенных систем.The invention relates to antenna technology and can be used both as a standalone emitter and as part of complex antenna systems.

Известны рупорные антенны, содержащие расфазированный рупор, в котором для коррекции фазовых искажений в раскрыве используются фланцы и насадки различной конструкции, размещаемые на его кромке [lj .Known horn antennas containing a phase-out horn, in which to correct phase distortions in the aperture, flanges and nozzles of various designs are used placed on its edge [lj.

Недостатками таких рупорных антенн являются конструктивная сложность и большие габаритные размеры.The disadvantages of such horn antennas are structural complexity and large overall dimensions.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является коническая рупорная антенна, содержащая расфазированный рупор с малой расфазировкой поля в раскрыве и осесимметричной насадкой на кромке в виде диска [2J .The closest technical solution to the proposed one is a conical horn antenna, which contains a phase-out horn with a small out-of-field field in the aperture and an axisymmetric nozzle on the edge in the form of a disk [2J.

Диск может быть выполнен с поверхностной импедансной структурой, что обеспечивает симметрирование диаграмм направленности конической рупорной антенны в плоскостях Е и Н и уменьшение бокового излучения.The disk can be made with a surface impedance structure, which ensures the symmetry of the radiation patterns of the conical horn antenna in the E and H planes and the reduction of side radiation.

Однако коническая рупорная антенна с осесимметричной насадкой в виде диска характеризуется большими продольными размерами.However, a conical horn antenna with an axisymmetric disk-shaped nozzle is characterized by large longitudinal dimensions.

Пель изобретения - уменьшение_ продольного размера конической рупорной антенны при величине коэффициента усиления равной коэффициенту усиления равновеликого синфазного круглого раскрыва, а также величине собственной расфазировки расфазированного рупора равной (0,8-1,2)1? . · 40 Для достижения поставленной цели в конической рупорной антенне, содержащей расфазированный рупор, осесимметричная насадка на его кромке выполнена в виде осесимметричной вырезки из эллипсоида, при этом один 45 фокус эллипсоида совмещен с фазовым центром расфазированного рупора, большая ось эллипсоида совпадает с осью конической рупорной антенны и равна целому числу длин волн для 50 средней частоты рабочего диапазона, а плоскость раскрыва осесимметричной насадки совпадает с плоскостью сим/метрии эллипсоида, перпендикулярной его большой оси, причем величина собственной расфазировки расфазированного рупора находится в пределах (0,8-1,2)1? . ^х The subject of the invention is the reduction_ of the longitudinal size of a conical horn antenna when the gain is equal to the gain of the isometric common-mode round aperture, as well as the magnitude of the out-of-phase dephased horn is equal to (0.8-1.2) 1? . · 40 To achieve the goal in a conical horn antenna containing a misphased horn, the axisymmetric nozzle on its edge is made in the form of an axisymmetric notch from an ellipsoid, while one 45 focus of the ellipsoid is aligned with the phase center of the unphased horn, the large axis of the ellipsoid coincides with the axis of the conical horn antenna and is equal to an integer number of wavelengths for 50 of the average frequency of the working range, and the plane of the opening of the axisymmetric nozzle coincides with the plane of sim / metry of the ellipsoid perpendicular to its pain the first axis, and the magnitude of its own skew misphased horn is in the range of (0.8-1.2) 1? . ^x

На чертеже приведена структурная схема конической рупорной антенны.The drawing shows a structural diagram of a conical horn antenna.

Коническая рупорная антенна состоит из расфазированного рупора 1 и осесимметричной насадки 2 в виде 10 осесимметричной вырезки из[-эллипсоида, большая ось которого совмещена; с осью конической рупорной антенны, а один из фокусов - с фазовым центром расфазированного рупора 1. Длина 15 большой оси эллипсоида равна целому числу длин волн для средней частоты рабочего диапазона, а плоскость осесимметричной насадки 2 совпадает с плоскостью симметрии эллипсоида, 20 перпендикулярной его большой оси.The conical horn antenna consists of a phase-out horn 1 and an axisymmetric nozzle 2 in the form of 10 axisymmetric notches from the [ellipsoid, the major axis of which is aligned; with the axis of the conical horn antenna, and one of the tricks with the phase center of the out-of-phase horn 1. The length 15 of the major axis of the ellipsoid is equal to the integer number of wavelengths for the average frequency of the operating range, and the plane of the axisymmetric nozzle 2 coincides with the plane of symmetry of the ellipsoid, 20 perpendicular to its major axis .

Угловой раствор расфазированного рупора 1 выбран таким, что собственная расфазировка в его раскрыве находится в пределах (0,8-1,2)1?. ,The angular solution of the out-of-phase horn 1 is chosen such that the intrinsic out-of-phase in its aperture is in the range (0.8-1.2) 1 ?. ,

Коническая рупорная антенна работает следующим образом.Conical horn antenna operates as follows.

При распространении излучения вдоль оси конической рупорной антенны поле излучения в ее раскрыве формируется в результате интерференции лучей, исходящих из фазового центра, расфазированного рупора 1, и лучей, отраженных от поверхности осесимметричной насадки 2. При выбранных конструктивных размерах осесимметричной насадки 2 (большая ось эллипсоидам равна целому числу длин волн на средней частоте диапазона, а диаметр раскрыва осёсимметрической насадки 2* определяется по заданной величине коэффициента усиления конической рупорной антенны из известных соотношений) поле излучения в раскрыве будет синфазньм.When the radiation propagates along the axis of the conical horn antenna, the radiation field in its aperture is formed as a result of interference of the rays emanating from the phase center, the out-of-phase horn 1, and the rays reflected from the surface of the axisymmetric nozzle 2. For the selected design dimensions of the axisymmetric nozzle 2 (the large axis of the ellipsoids is an integer number of wavelengths at the middle frequency of the range, and the aperture diameter of the axisymmetric nozzle 2 * is determined by a given value of the gain of the conical horn antenna from the known relations), the radiation field in the aperture will be in phase.

Таким образом,1При собственной расфазировке расфазированного рупора равравной (0,8-1,2) 1? продольные размеры рупорной конической антенны с| осесимметричной насадкой в виде вырезки из эллипсоида в 2-3 раза меньше, чем у конической рупорной антенны без осесимметричной насадки с равновеликим синфазном круглым раскрывом, имеющей тот же коэффициент усиления.Thus, 1With the proper out-of-phase out-of-phase horn of the equal (0.8-1.2) longitudinal dimensions of a horn cone antenna with | an axisymmetric nozzle in the form of a cut from an ellipsoid is 2-3 times smaller than that of a conical horn antenna without an axisymmetric nozzle with an equal in-phase round aperture having the same gain.

Claims

A CONICAL HORN ANTENNA, containing a phase-out horn with an axisymmetric nozzle at its edge, characterized in that, in order to reduce its longitudinal dimension at a gain corresponding to the gain of a uniform round-phase aperture, the axisymmetric nozzle is made in the form of an axisymmetric ellipsoid notch in this case, one focus of the ellipsoid is aligned with the phase center of the out-of-phase horn, the large axis of the ellipsoid coincides with the axis of the conical horn antenna and is equal to an integer h the wavelength for the average frequency of the operating range, and the plane of the aperture of the axisymmetric nozzle coincides. with the plane of symmetry of the ellipsoid, _h perpendicular to its major axis, and the magnitude of skew misphased private speaker in the range (0.8-1.2) 1).

luoauib