Багатодіапазонна коаксіальна рупорна антенна система

1. Багатодіапазонна коаксіальна рупорна антенна система, що містить внутрішній рупор, який є продовженням внутрішнього хвилеводу живлення, та зовнішній коаксіальний рупор, який є продовженням коаксіального хвилеводу живлення, яка відрізняється тим, що містить N, де N ≥ 1, коаксіальних гладкостінних рупорів, що є продовженнями N коаксіальних хвилеводів живлення, причому кожний рупор містить концентричну діелектричну вставку, яка частково заповнює рупор по всій його довжині таким чином, що є зазори між діелектри C2 2 88320 1 3 явл. 27.10.2003; Опубл. 03.01.2006; НКИ 343/781 СА; 343/781 Р; 343/786.-8с], який обрано прототипом. Прототип являє собою рупорну антену з двома незалежними випромінювачами: центральний конічний рупор для високочастотного діапазону і коаксіальний профільований рупор для низькочастотного діапазону. Зазначені рупори є продовженнями зовнішнього та внутрішнього хвилеводів. Перпендикулярно повздовжній вісі на внутрішній стінці зовнішнього рупора розташовані канавки (гофри) глибиною приблизно λ/4, які створюють поверхню високого імпедансу для робочої гібридної електромагнітної хвилі НЕ11, що поширюється у коаксіальному рупорі. Прототип є складним у виготовленні, потребує високої точності виконання гофрування, має складну систему узгодження. Крім того, не забезпечує широку смугу робочих частот. Задачею винаходу є створення компактного, простого за конструкцією, багатодіапазонного поляризаційно-інваріантного рупора, що має низькі рівні кросполяризаційного випромінювання та вісесиметричні діаграми спрямованості у широких робочих діапазонах частот. Роз'вязання поставленої задачі досягається тим, що коаксіальна рупорна антенна система має N(N≥1) коаксіальних гладкостінних рупорів, що є продовженнями N коаксіальних хвилеводів живлення, причому новим є те, що кожний рупор містить концентричну діелектричну вставку, яка частково заповнює рупор по всій його довжині таким чином, що є зазори між діелектриком і стінками рупора, ширини яких складають приблизно чверть довжини хвилі у діелектрику, з якого виготовлено вставку. Крім того, діелектричні вставки в рупорах виготовленні із діелектриків з однаковими значеннями відносної діелектричної проникності. Крім того, діелектричні вставки в рупорах виготовленні із діелектриків з різними значеннями відносної діелектричної проникності. Крім того, рупори мають однакові профілі, а профілі діелектричних вставок відповідають профілям рупорів. Крім того, рупори мають різні профілі, а профілі діелектричних вставок відповідають профілям рупорів. 88320 4 Крім того, кожний рупор містить опорні діелектричні шайби, які тримають діелектричну вставку і які розташовані попарно, причому відстань між шайбами у кожній парі складає приблизно чверті довжини хвилі у рупорі з діелектричною вставкою. Крім того, кожний рупор містить опорні концентричні діелектричні вставки, відносна діелектрична проникність яких близька до одиниці. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 та Фіг.2 показано загальний вигляд дводіапазонного коаксіального рупора (конічного та профільованого) з частковим заповненням діелектриком. Тут 1 - коаксіальний гладкостінний рупор; 2 - внутрішній гладкостінний рупор; 3 - діелектрична вставка у внутрішньому гладкостінному рупорі; 4 - діелектрична вставка у коаксіальному гладкостінному рупорі; 5, 6, 7 - діелектричні опорні шайби, які складаються із пар шайб 5а і 5b, 6а і 6b, 7а і 7b, розташованих на відстані одна від одної, що вибрана з умови мінімізації коефіцієнту відбиття для кожної пари 5а і 5b, 6а і 6b, 7а і 7b; 8, 9 зовнішній та внутрішній хвилеводи коаксіальної лінії живлення. Дводіапазонний коаксіальний рупор з частковим заповненням діелектриком, що заявляється, працює наступним чином (розглянемо роботу дводіапазонного рупора, окремо по кожному із діапазонів). Основна електромагнітна хвиля Ні і у круглому хвилеводі 9 зі входу 1 поширюється у напрямку апертури (Зона 3) внутрішнього гладкостінного рупора 2. На межі "повітря - діелектрик" (Зона 1) у внутрішньому рупорі 2 збуджуються гібридні типи хвиль, основною серед яких є хвиля НЕ11. Поширюючись у рупорі 2 з частковим діелектричним заповненням 3, хвиля НЕ11 досягає апертури (Зона 3) та випромінюється у вільний простір, утворюючи потрібну діаграму спрямованості. Для другого діапазону частот зі входу 2 поширюється у напрямку апертури (Зона 3) хвиля Ні і коаксіального хвилевода 8. На межі "повітря -діелектрик" (Зона 2) коаксіального гладкостінного рупора 1 з частковим діелектричним заповненням 4 збуджуються гібридні типи хвиль, основною серед яких є хвиля НЕ11 коаксіального хвилевода. Поширюючись далі у рупорі 1, хвиля НЕ11 досягає апертури (Зона 3) та випромінюється у вільний простір, утворюючи потрібну діаграму спрямованості для другого діапазону частот. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88320 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601