RU2032256C1 - Excitation source of reflector-type aerial - Google Patents

Abstract

FIELD: aerial equipment. SUBSTANCE: excitation source of reflector-type aerial has length of round waveguide which one end carries corrugated flange mounted for movement. It has two concentric grooves. Cylindrical groove is made in end of length of round wave-guide which carries corrugated flange. Dimensions of all elements are chosen equal to specified relationships. EFFECT: enhanced reliability of source. 3 dwg

Description

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в диапазоне сантиметровых волн, например, в качестве облучателя в телевизионных зеркальных антеннах спутниковой связи. The invention relates to antenna technology and can be used in the range of centimeter waves, for example, as an irradiator in satellite television reflector antennas.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот, уменьшение уровня боковых лепестков, улучшение согласования и уменьшение габаритов. The purpose of the invention is the expansion of the operating frequency band, reducing the level of the side lobes, improving coordination and reducing the size.

На фиг.1 изображен облучатель зеркальной антенны в разрезе; на фиг.2 - вид сверху; на фиг. 3 - графические диаграммы направленности для нижней, средней и верхней частот (F_н, F_ср, F_в).Figure 1 shows the irradiator mirror antenna in the context; figure 2 is a top view; in FIG. 3 - graphic radiation patterns for the lower, middle and upper frequencies (F _n , F _cf , F _c ).

Облучатель зеркальной антенны содержит отрезок 1 круглого волновода с цилиндрической проточкой 2, гофрированный фланец 3, концентрические канавки 4 и 5 и стопорные винты 6. The irradiator of the mirror antenna contains a segment 1 of a circular waveguide with a cylindrical groove 2, a corrugated flange 3, concentric grooves 4 and 5 and locking screws 6.

Облучатель зеркальной антенны работает следующим образом. The irradiator mirror antenna operates as follows.

В отрезке 1 распространяется основная мода электромагнитной волны Н₁₁. Энергия волны поступает в излучающую апертуру отрезка 1. Далее волна взаимодействует с концентрическими канавками 4 и 5 на фланце 3. Апертура круглого волновода электрически связана с концентрическими канавками 4 и 5, которые влияют не только на сопротивление излучения круглого волновода, но и на его диаграмму направленности. Электрическое сопротивление вол- новода и канавок 4 и 5 определено выбранными размерами канавок и согласуется с волновым сопротивлением окружающего пространства (377 Ом). Поэтому электромагнитная энергия, достигая апертуры волновода, образует распределение элект- ромагнитного поля по всему действующему раскрыву, включая и канавки 4 и 5 на фланце 3. Это распределение формирует в дальней зоне диаграмму направленности облучателя. Диаграмма облучателя представляет собой широкоугольную диаграмму (фиг. 3), спадающую к краям. Такая диаграмма облучателя позволяет практически равномерно облучать зеркало, что дает возможность получить в апертуре зеркала квазиравномерное распределение поля и сформировать требуемую узкую диаграмму направленности в дальней зоне.In segment 1, the main mode of the electromagnetic wave H ₁₁ propagates. The wave energy enters the radiating aperture of segment 1. Next, the wave interacts with the concentric grooves 4 and 5 on the flange 3. The aperture of the circular waveguide is electrically connected with the concentric grooves 4 and 5, which affect not only the radiation resistance of the circular waveguide, but also its radiation pattern . The electrical resistance of the waveguide and grooves 4 and 5 is determined by the selected dimensions of the grooves and is consistent with the wave resistance of the surrounding space (377 Ohms). Therefore, the electromagnetic energy, reaching the aperture of the waveguide, forms the distribution of the electromagnetic field over the entire open opening, including grooves 4 and 5 on the flange 3. This distribution forms a radiation pattern in the far zone. The irradiator diagram is a wide-angle diagram (Fig. 3), falling to the edges. Such an irradiator pattern makes it possible to irradiate the mirror almost uniformly, which makes it possible to obtain a quasi-uniform field distribution in the mirror aperture and form the desired narrow radiation pattern in the far zone.

Облучатель в некоторых случаях может быть использован в качестве самостоятельной антенны с широкоугольной диаграммой направленности. В такой антенне, в зависимости от требований, кроме основной волны Н₁₁ могут использоваться и более высокие моды, например Е₀₁ или Н₂₁.The irradiator in some cases can be used as a standalone antenna with a wide-angle radiation pattern. In such an antenna, depending on the requirements, in addition to the main wave H ₁₁ , higher modes can also be used, for example E ₀₁ or H ₂₁ .

Claims (1)

ОБЛУЧАТЕЛЬ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ, содержащий отрезок круглого волновода, на первом конце которого установлен гофрированный фланец, в котором выполнены две концентрические канавки, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, уменьшения уровня боковых лепестков, улучшения согласования и уменьшения габаритов, гофрированный фланец выполнен с возможностью перемещения вдоль оси отрезка круглого волновода, в первом конце которого выполнена цилиндрическая проточка диаметром 0,78 λ_ср и высотой h₂= 0,27 λ_ср, при этом размеры гофрированного фланца выбраны из следующих соотношений:
диаметр D = (2,41-2,37) λ_ср,
высота H = (0,86-0,94) λ_ср
d₁= (2,36-2,32) λ_ср;
d₂= (1,64-1,59) λ_ср
d₃= (1,58-1,53) λ_ср;
d₄= (0,86-0,87) λ_ср;
h = (0,39-0,45) λ_ср;
h₁= (0,23-0,21) λ_ср,
где d₁ - внешний диаметр первой концентрической канавки;
d₂ - внутренний диаметр первой концентрической канавки;
d₃ - внешний диаметр второй концентрической канавки;
d₄ - внутренний диаметр второй концентрической канавки;
λ_ср - средняя длина волны рабочего диапазона;
h - высота крайних стенок концентрических канавок;
h₁ - высота смежной стенки концентрических канавок.MIRROR ANTENNA IRRADIATOR, comprising a segment of a circular waveguide, at the first end of which a corrugated flange is installed, in which two concentric grooves are made, characterized in that, in order to expand the working frequency band, reduce the level of side lobes, improve alignment and reduce dimensions, the corrugated flange is made with the possibility of moving along the axis of a segment of a circular waveguide, at the first end of which a cylindrical groove is made with a diameter of 0.78 λ _cf and a height of h ₂ = 0.27 λ _cf , while The selected flange is selected from the following ratios:
diameter D = (2.41-2.37) λ _cf ,
height H = (0.86-0.94) λ _cf
d ₁ = (2.36-2.32) λ _cf ;
d ₂ = (1.64-1.59) λ _cf
d ₃ = (1.58-1.53) λ _cf ;
d ₄ = (0.86-0.87) λ _cf ;
h = (0.39-0.45) λ _cf ;
h ₁ = (0.23-0.21) λ _cf ,
where d ₁ is the outer diameter of the first concentric groove;
d ₂ is the inner diameter of the first concentric groove;
d ₃ is the outer diameter of the second concentric groove;
d ₄ is the inner diameter of the second concentric groove;
λ _cf - the average wavelength of the working range;
h is the height of the extreme walls of the concentric grooves;
h ₁ - the height of the adjacent wall of the concentric grooves.

Images