SU1152057A1

SU1152057A1 - Waveguide-slot aerial

Info

Publication number: SU1152057A1
Application number: SU833541881A
Authority: SU
Inventors: Вадим Леонтьевич Гостюхин; Евгений Евгеньевич Нечаев
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1983-01-17
Filing date: 1983-01-17
Publication date: 1985-04-23

Abstract

ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА, с одержаща пр моугольный волновод и два металлических экрана, установленных перпендикул рно его продольной оси, при этом в узких стенках пр моугольного волновода выполнены наклонные щели, о т л и ч а rant а с тем, что, с целью расширени полосы рабочих частот и уменьшени неравномерности диаграммы направленности в поперечной плоскости, наклонные щели выполнены под углом 45 к оси пр моугольного волновода. металлические экраны выполнены в форме эллипсов, большие оси которых напр авлены вдоль оси симметрии узких стенок, а размеры определ ют по формуле 14 а ( Л - рабоча длина волны, где 2q - мала ось эллипсаj 2oi +00 - больша ось эллипса , о - рассто ние- между металлическими экранами, выбранное из услови : 0WAVEGNATING AND CRACKED ANTENNA, with a rectangular waveguide and two metal screens installed perpendicular to its longitudinal axis, while inclined slots are made in the narrow walls of the rectangular waveguide, so that frequency bands and reduction of irregularity of the radiation pattern in the transverse plane, inclined slots are made at an angle of 45 to the axis of the rectangular waveguide. metal screens are made in the form of ellipses, the major axes of which are parallel to the symmetry axis of the narrow walls, and the dimensions are determined by the formula 14 a (A is the working wavelength, where 2q is the small axis of the ellipse j 2oi +00 is the major axis of the ellipse, o is the distance the value of - between metal screens, selected from the condition: 0

Description

Изобретение относитс к радиоте нике, а именно к слабонаправленным антеннам. Известна волнсводно-щелева антенна , выполненна в виде пр моуг ;ногр волновода со щел ми и металли ческими экранами )1 . Недостаток известной волноводно щелевой антенны - ограниченный диапазон рабочих частот. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс волноводно-щелева антенна, содержаща пр моугольный волновод и два металлических экрана, установленны перпендикул рно его продольной оси при этом в узких стенках пр моугольного волновода выполнены наклонные щели 2 . Недостаток известной волноводно щелевой антенны-неравномерность диаграммы направленности (ДН) в поперечной плоскости. Цель изобретени - расширение полосы рабочих частот и уменьшение неравномерности ДН в поперечной плоскости. Дл достижени поставленной цел в волноводно-щелевой антенне, содержащей пр моугольный волновод и два металлических экрана, установленньк перпендикул рно его продоль ной оси, при этом в узких стенках пр моугольного волновода выполнены наклонные щели, последние выпол нены под углом 45° к оси пр моугол ного волновода, металлические экра ны в форме эллипсов, большие оси которых направлены вдоль оси симметрии узких стенок, а размеры определ ют по формуле а - -- ) i-4TT(2l7 где А - рабоча длина волны, 2q - мала ось эллипсаj 20 с(о - больша ось эллипса; До рассто ние между металлическими экранами, выбранное из услови 1/2 размер широкой стенки пр моугольного волновода и введен дополнительньй экран, уста новленньй в плоскости симметрии широких стенок пр моугольного волно вода и выполненный в виде металлической сетки, образованной продольными металлическими полосами, установленными снаружи пр моугольного 72 волновода на рассто нии не более 0,10(2 одна от другой, и подстроечными винтами, проход щими сквозь них внутрь пр моугольного волновода на рассто нии один от другого не более 0,1 Й , где Лц - длина волны в пр моугольном волноводе. На чертеже представлена структурна схема волноводно-щелевой антенны. Волноводно-щелева антенна содержит пр моугольный волновод 1 и металлические экраны 2, в узких стенках которого выполнены наклонные щели 3 дополнительньй экран в виде металлической сетки, образованной продольными металлическими полосами 4 и подетроечными винтами 5. Волноводно-щелева антенна работает следующим образом. При возбзгжденни пр моугольного волновода t электромагнитна энерги излучаетс сквозь наклонные щели 3. При выбранных размерах металлических экранов 2 и угле наклона наклонных щелей 3 относительно оси пр моугольного волновода 1, равном 45 фазовый сдвиг между ортогональными пол ми получаетс равным 7/2, что обеспечивает формирование на выходе пол эллиптической пол ризации. Дополнительный экран в виде металлической сетки, образованной продольными металлическими полосами 4 и подстроечными винтами 5, формирует элементарные излучатели, которые обладают максимальной направленностью в направлени х +-90 , отсчитываемых от продольной оси пр моугольного волновода 1. Обознача ДН этих двух элементарных излучателей Р (в и F ®), записываем суммарную ДН F (б) в виде F(e)«Ff(8hF2(b2F,(eVFt(9)-coe(R-s;r e), где 9 - угол, отсчитываемый от плоскости дополнительного экрана в плоскости нормали к оси пр моугольного волновода 1. Анализ этого выражени показывает, что при выборе соответствук)щих F, (в) и F (в) достигаетс равномерна ДН . Регулировкой подстроетньгк винтов 5 обеспечиваетс уменьшение реактивной энергии, накапливаемой вблизи наклонных щелей 3, и хорошееFIELD OF THE INVENTION The invention relates to a radio receiver, namely to weakly directional antennas. A wave-slot-shaped antenna is known, made in the form of a right; waveguide with gaps and metal screens) 1. A disadvantage of the known waveguide slot antenna is a limited range of operating frequencies. The closest technical solution to the invention is a waveguide-antenna, containing a rectangular waveguide and two metal screens mounted perpendicular to its longitudinal axis, while inclined slots 2 are made in the narrow walls of the rectangular waveguide. The disadvantage of the known waveguide slot antenna-pattern irregularity in the transverse plane. The purpose of the invention is to expand the operating frequency band and reduce the non-uniformity of the beam pattern in the transverse plane. To achieve the goal, a slit-mounted antenna containing a rectangular waveguide and two metal screens installed perpendicular to its longitudinal axis, while inclined slots are made in the narrow walls of the rectangular waveguide at an angle of 45 ° to the axis of the rectangle waveguide, metal screens in the form of ellipses, the major axes of which are directed along the symmetry axis of the narrow walls, and dimensions are determined by the formula a - -) i-4TT (2l7 where A is the working wavelength, 2q is the small axis of the ellipse (o - large ellipse axis ; To the distance between the metal screens, the size of the wide wall of the rectangular waveguide selected from the condition of 1/2 and an additional screen is introduced, installed in the plane of symmetry of the wide rectangular wave walls and made in the form of a metal grid formed by longitudinal metal strips installed outside 72 waveguide at a distance of not more than 0.10 (2 one from another, and trimmer screws passing through them into the rectangular waveguide at a distance from each other not more than 0.1 Where lz is the wavelength in the rectangular waveguide. The drawing shows a structural diagram of a waveguide-slot antenna. Wave-slit antenna contains a rectangular waveguide 1 and metal screens 2, in the narrow walls of which inclined slots 3 are made, an additional screen in the form of a metal grid formed by longitudinal metal strips 4 and sub-design screws 5. Wave-slit antenna works as follows. When a rectangular waveguide is excited, electromagnetic energy is radiated through the inclined slots 3. With the chosen dimensions of the metal screens 2 and the inclination angle of the inclined slots 3 relative to the axis of the rectangular waveguide 1, equal to 45, the phase shift between the orthogonal fields is equal to 7/2, which ensures the formation at the exit of a polar elliptical polarization. An additional screen in the form of a metal grid formed by longitudinal metal strips 4 and trimmer screws 5 forms elementary emitters that have a maximum directivity in the + -90 directions measured from the longitudinal axis of the rectangular waveguide 1. Denote the DN of these two elementary emitters P (in and F ®), write the total DN F (b) as F (e) "Ff (8hF2 (b2F, (eVFt (9) -coe (Rs; re), where 9 is the angle measured from the plane of the additional screen in the plane normal to the axis of the rectangular waveguide 1. Analysis of this expression It shows that when selecting the appropriate F, (c) and F (c), uniform DN is achieved. Adjustment of the adjustment screws 5 reduces the reactive energy accumulated near the inclined slots 3, and good

согласование в расширенной полосе частот.coordination in the extended frequency band.

II

Таким образом, достигаетс расгаирение полосы рабочих частот и уменьThus, an increase in the operating frequency band is achieved and

шение неравномерности ДН в поперечной плоскости.Sharpness of non-uniformity of DN in the transverse plane.

Изобретение может быть использовано в системах радиолокации, радионавигации и св зи.The invention can be used in radar, radio navigation and communication systems.

Claims

A waveguide-slit antenna containing a rectangular waveguide and two metal screens mounted perpendicular to its longitudinal axis, while inclined slots are made in the narrow walls of the rectangular waveguide, characterized in that, in order to expand the working frequency band and reduce the irregularity of the radiation pattern in the transverse plane, inclined slots are made at an angle of 45 ° to the axis of a rectangular waveguide, metal screens are made in the form of ellipses, the large axes of which are directed along the axis of symmetry of narrow walls knock, and the sizes are determined by the formula

O =, ΣΣγ,

Ι-9 | -Ά / 28 _ο where Ά is the working wavelength, ¹

2q is the small axis of the ellipse;

2y + of _about - major axis of ellipse ^'and o- distance between metal screens, and conditions selected from ₀ - size of the broad wall of a rectangular waveguide and introduced an additional screen mounted in the plane of symmetry of the broad wall of a rectangular waveguide and formed as a metal mesh, formed by longitudinal metal strips mounted outside the rectangular waveguide at a distance not. 0,1 Ά more _minutes from each other, and the adjustment screw passing through them, ^ie inside a rectangular waveguide at a distance from each other by not more than 0.1 where Άβ - wavelength in a rectangular waveguide.

SU, 1152057>