SU1256114A1 - Антенна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике . Целью изобретени   вл етс  формирование осесимметричной игольчатой диаграммы направленности (ДН) и повышение коэффициента усилени . Антенна содержит волновод 1 с фланцем 2, диэлектрический диск 3 с концентрическими неоднородност ми, наJ пример канавками 4, согласующий металлический цилиндр 5, слой 6 диэлектрика , металлический диск 7 с концентрическими кольцевыми канавками 8. При распространении в открытом радиальном волноводе (СРВ) электромагнитные пол  рассеиваютс  на концентрических неоднородност х, например канавкахг 4, и при равенстве начальных фаз и длин волн в двух вза- имно перпендикул рных направлени х Е и Н образуют синфазную излучающую апертуру с равными эффективными размерами в этих плоскост х, формирующую осесимметричную игольчатую ДН. Равенство фазовых скоростей волн в СРВ в перпендикул рном направлении обеспечивает возможность увеличени  апертуры антенны дл  повышени  ее коэффициента усилени  при сохранении посто нства ширины ДН в ее различных продольных сечени х. 1 ил. se (Л 01 О

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике , а именно к антеннам средней направленности, и может быть использовано ., например, в диапазоне миллиметровых волн.

Цель изобретени  - формирование Ъсесимметричной игольчатой диаграммы направленности (ДН) и повышение коэффициента усилени .

На чертеже представлена структур- на  схема атенны, продольный разрез.

Антенна . содержит волновод 1 с фланцем 2, диэлектрический диск 3 с концентрическими неоднородност ми, например канавками 4, согласующий металлический цилиндр 5, слой 6 диэлектрика , металлический диск 7 с концентрическими кольцевыми канавками 8 .

Антенна работает следующим обра- зом.

В волноводе 1 распростран етс  электромагнитна  волна основного типа , (например, Н„ при круглом поперечном сечении волновода 1). Эта электромагнитна  волна при падении на металлический диск 7 и согласующий металлический цилиндр 5 возбуждает электромагнитные волны типа Е и Н в закрытом радиальном волноводе, об- разованном фланцем 2 и металлическим диском 7. Сформированное в закрытом радиальном волноводе электромагнитное поле возбуждает те же типы волн в открытом радиальном волноводе, образованном фланцем 2, диэлектрическим диском 3 и слоем 6 диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ЕО диэлектрическа  проницаемость материала диэлектрическо- го диска 3 (в частности, это может быть слой воздуха).

Электромагнитные волны типа Е распростран ютс  в плоскости Е, типа Н - в плоскости Н - пол  в волно- воде 1.

В промежуточных направлени х в открытом радиальном волноводе распростран етс  сумма Е и Н типов волн.

При выполнении услови  (5) в от- крытом радиальном волноводе распростран ютс  только пол  Е и Н типов. Их начальные фазы на входе открытого радиального волновода равны, что достигаетс  выбором соотношений .дл  диаметра металлического диска 7, глубины концентрических кольцевых канавок 8 и периода их расположени  в со5

5

0

0 5 0

5

0 55

ответствии с соотношени ми (1), (3), (4). Введение сло  6 диэлектрика с диэлектрической проницаемостью меньшей , чем у диэлектрического диска 3 при выполнении соотношени  (6) обеспечивает равенство длин волн типов ЕО и Н,.,

При распространении в открытом радиальном волноводе электромагнитные пол  рассеиваютс  на концентрических неоднородност х, например концентрических канавках 4, и при равенстве начальных фаз и длины волн в двух взаимно перпендииул рньпс направлени х Е и Н образуют синфазнун} излучающую апертуру с равньтми эффективными размерами в этих полскост х, формирующую осесимметричную игольчатую ДН. Размер апертуры, глубина концентрических канавок 4 на диэлектрическом диске 3 и закон ее изменени  определ ют форму и ширину ДН и выбираютс  в соответствии с известными закономерност ми, согласующий металлический цилиндр 5 служит дл  получени  режима бегущей волны в волноводе 1 .

Равенство фазовых скоростей волн в открытом радиальном волноводе в перпендикул рном направлении при указанных соотношени х конструктивных параметров обеспечивает возможность увеличени  круглой апертуры антенны дл  увеличени  ее коэффициента усилени  при сохранении посто нства ширины ДН в ее различных продольных сечени х и дает возможность сформировать осесимметричную игольчатую ДН,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Антенна, содержаща  расположенные соосно волновод с фланцем и диэлектрический диск, на наружной поверхности которого вьшолнены концентри- ческие неоднородности, отличающа с  тем, что, с целью формировани  осесимметричной игольчатой диаграммы направленности и повьш1ени  коэффициента усилени , в нее введе- .ны слой диэлектрика, размещенный между фланцем и диэлектрическим диском, и металлический диск, установленный на диэлектрическом диске соосно ему, при этом на внутренней поверхности металлического диска выполнены кон31256П44

   центрические кольцевые канавки, за-а и Е - толщина сло  диэлектполненные диэлектриком, причемрика и его диэлектрическа  проницаеМ D - М + (1) .мость;

   (2) толщина диэлектри Л , . / ческого диска и его

   T-f- 6 d (З;

   A-tt,2-Jf,диэлектрическа  проР Л/2;(4)ницаемость;

   ,г / максимальный попеg b + arctg fftgCq.a) ,(5)

   Lt t 4« J2 10речный размер волновода }

   Ъ l-arctr(3i-&)(6)° Р металличесg r-S о диска;

   где q K-jE -ЕО ;d-, Р, , - глубина, период К -1 f - 1;15положени  и диэлект11 К , - 1 : рическа  проницаеgj .oмость заполнени  кон q, .центрических кольцеК 2 / ;вых канавок.