SU951494A1 - Антенна СВЧ - Google Patents

Description

(54) АНТЕННА СВЧ

1

Изобретение относитс  к антенной технике и может быть использовано на лини х радиорелейной св зи в диапазоне сантиметровых и миллиметровых, волн.

Известна антенна, в которой дл  улучшени  помехозащищенности в секторе углов вблизи оси тени используютс  экраны, устанавливаемые на кромке зеркала или на его тыльной стороне 1 .

Наиболее близкой к предлагаемому  вл етс  антенна, содержаща  облучатель и основное зеркало осевой симметрии, к кромке которого прикреплен цилиндрической формы экран, продолжающий поверхность основного зеркала в направлении осевого излучени  2.

Недостатком данной антенны  вл етс  увеличение ее осевого размера из-за боль-щой прот женности экрана, составл ющей 5-10 длин волн при требуемой эффективности подавлени . При этом растет ветрова  нагрузка на опору, что ужесточает требовани  к деформативности мачты. Кроме того, необходимость использовани  на внутренней поверхности экрана поглощающего материала ведет к ухудшению климатоустойчивости . Подавление уровн  бокового излучени  отмечаетс  в известной антенне только в теневой области пространства.

Цель изобретени  - увеличение подавлени  уровн  побочного излучени  в широком секторе углов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в антенне, содержащей облучающую систему и основное зеркало, к кромке которого прикреплен экран, продолжающий поверхность основного зеркала в направлении пр мого осевого излучени , экран выполнен в виде двусторонней импедансной структуры, образованной канавками, прорезанными в экране параллельно плоскости раскрыва основного зеркала, причем на внутренней стороне экрана прорезано не менее четырех канавок, из которых перва  и втора , ближайщие к зеркалу, имеют глубину Л,/2, где А - средн   длина волны, а глубина последующих канавок уменьщаетс  до Л/4, на внешней стороне экрана глубина канавок равнд А/4.

На фиг. 1 изображена антенна, общий вид; на фиг. 2 - сечение экрана.

Антенна содержит основное зеркало 1, экран 2, облучатель 3.

Антенна может быть выполнена как осесимметричной , так и с другой формой раскрыва , например пр моугольной, секториальной и т. п.

Основное зеркало 1 соединено по линии кромки с экраном 2, продолжающим поверхность основного зеркала в направлении переднего осевого излучени  О О. Поверхность зеркала 1 облучаетс  облучателем 3 с фазовым центром в точке О. Экран 2 выполнен в виде двусторонней импедансной структуры, образованной канавками, прорезанными в экране 2 параллельно плоскости раскрыва основного зеркала 1, причем на внутренней стороне экрана 2 прорезано не менее четырех канавок, из которых перва  и втора , ближайшие к зеркалу, на глубину А,/2; а глубина последующих канавок уменьшаетс  до А/4; на внешней стороне глубина канавок равна А/4.

Экспериментально получено, что наиболее эффективное подавление имеет место при некоторых оптимальных значени х параметров , характеризующих импедансную структуру, а именно: ширина S ступеньки между канавками должна быть больше или пор дка 0,ЗА; толщина стенок t между канавками должна быть вз та в пределах (0,1-0,25)А; ширина Р канавок имеет пределы изменени  (0,1-0,25)А, где А.-средн   длина волны диапазона.

Антенна работает следующим образом.

На экране 2 облучателем 3 наводитс  система токов двух типов - первый, затекающий на экран с зеркала из области стыка его с зеркалом, второй - наведенный полем облучател  3 непосредственно на внешнюю кромку зеркала 1. Затекающий ток встречает на своем пути импедансную структуру. Первые канавки по построению обеспечивают нулевой импеданс, т. е. согласовывают перетекающие токи без отражени . В случае отсутстви  этих промежуточных канавок глубина канавок окажетс  равной Х/4, чему соответствует бесконечный импеданс, тогда согласование отсутствует, и на скачке импеданса возникает больша  отраженна  волна, снова искажающа  диаграмму направленности . Далее, затекающий ток, встреча  последующие канавки с бесконечным импедансом, обращаетс  на внутренней поверхности экрана в ноль. Благодар  этому распределение амплитуд пол  в плоскости раскрыва приобретает крутые скаты в области кромки, т. е. как бы «отжимаетс  экраном 2 к центру раскрыва.. Поэтому кромка экрана 2 на его внутренней стороне практически не возбуждаетс  током зеркала 1 и дифракционное поле, св занное с ней, оказываетс  весьма ослабленным. Соответственно уменьшаетс  уровень побочного излучени  в диафрагме антенны в освещенной части пространства. Кроме того, вследствие бесконечного импеданса четвертьволновых канавок, прилегающих к кромке экрана 2

с его внутренней и наружной стороны, резко уменьшаетс  амплитуда тока, наведенного облучателем 3 непосредственно на область кромки экрана 2, поэтому излучение антенны в теневую область пространства также оказываетс  сильно ослабленным. При этом действие канавок с обеих сторон экрана 2 взаимно усиливаетс : затекающие токи зеркала 1 дополнительно ослабл ютс  канавками на теневой стороне экрана, а токи, непосредственно наведенные облучателем 3 на освещенной стороне экрана 2 и текущие в сторону зеркала 1, не отражаютс  от него, т. е. не создают дополнительных дифракционных полей. Добавка последних токов к существующему на зеркале 1 распределению несущественно измен т поле в главном направлении.

Таким образом, наличие в антенне малогабаритного импедансного экрана, описанного вида, приводит к уменьшению побочного излучени  как в освещенной, так и в теневой части пространства в широком секторе углов диаграммы направленности. Использование предлагаемой антенны выгодно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа, поскольку при этом

5 обеспечиваетс  эффект 1вное подавление (до 20 дБ и более) побочного излучени  в теневой части пространства на обеих пол ризаци х пол ; улучшаетс  форма диаграммы в освещенной части пространства (в отдельных секторах на 5-10 дБ); уменьщаютс  габариты антенны, особенно осевой размер экрана (в 3-5 раз), что существенно уменьшает ветровую нагрузку на опору, это в свою очередь, дает возможность снизить требовани  к жесткости опоры, облегчить и удешевить ее; упрощаетс  технологи  изготовлени  антенны, поскольку импедансные структуры допускают пониженную точность выполнени  по сравнению с зеркальным отражателем; не требуетс  применени  поглощаемых материалов, которые помимо

0 дороговизны, оказываютс  еще и недолговечными .

Claims (2)

1.Гросс А. А. и др. О повышении помехозащищенности и защитного действи  зеркальных антенн. «Электросв зь, 1969, № 12, с. 1-5.

2.Koch G. F. Parabolantennen mit geringer Rausch temperatur. № TZ, H. 6, 1965 (прототип).