Випромінювач для глибоких дзеркальних антен

Реферат: UA 71462 U UA 71462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до антенної техніки й може бути використана в дзеркальних антенах радіолокаційних станцій. Відомі рупорні випромінювачі [1]. Вони використовуються для опромінювання поверхні дзеркала в дзеркальних антенах. Подібні технічні рішення створюють осьове випромінювання з шириною діаграми спрямованості, яка зменшується зі збільшенням апертури рупора. Недоліком цих випромінювачів є мала площа засвічування дзеркала в короткофокусних (глибоких) дзеркальних антенах, низька ефективність використання поверхні дзеркала і відповідно низький коефіцієнт корисної дії дзеркальної антени. Відомі антени у вигляді щілинних випромінювачів [2], які використовуються в літальних апаратах і створюють бокове відносно осі антени випромінювання. Недоліком цих антен є відсутність осьового випромінювання, а тому неможливість їх використовування як джерела для опромінювання дзеркальних антен. Відомі вібраторні антени як джерело для опромінювання дзеркальних антен [3]. У площині, яка є перпендикулярна осі вібратора (Н-площина), вони створюють випромінювання, яке спрямоване як в центральну частину поверхні дзеркала, а також до його країв. Тобто мають широку діаграму спрямованості і поверхня дзеркала використовується більш ефективно. Але в Е-площині ширина їх діаграми спрямованості зменшується і поверхня дзеркала використовується менш ефективно. Найбільш близьким по технічній суті до пристрою, що заявляється, є випромінювач у вигляді відкритого кінця круглого хвилеводу [4]. Його апертура має мінімальні розміри, а тому серед апертурних випромінювачів він має найбільш широку діаграму спрямованості як в Е-, так і в Нплощині. Тому цей випромінювач дає найбільшу поверхню засвічування дзеркала. Недоліком пристрою, взятого як прототип, є неможливість подальшого збільшення ширини його діаграми спрямованості за рахунок зменшення розмірів його апертури (діаметра хвилеводу). Це пов'язано з тим, що зменшення діаметра призводить до закритичного режиму роботи хвилеводу і він перестає бути джерелом випромінювання. Таким чином збільшити бокове випромінювання хвилеводу для підвищення рівня засвічування країв дзеркала та ефективно використати всю його поверхню без зміни конструкції хвилеводу неможливо. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити випромінювач для глибоких дзеркальних антен шляхом збільшення його ширини діаграми спрямованості, що дозволяє підвищити коефіцієнт використання поверхні дзеркала і коефіцієнт спрямованої дії дзеркальної антени. Задача вирішується за рахунок того, що в відомому випромінювачі для глибоких дзеркальних антен, що містить круглий хвилевід з фланцем і відкритим кінцем, з початку краю відкритого кінця вздовж його осі виконано чотири діаметрально протилежних півхвилеві щілини, які розташовано в Е- і Н- площині хвилеводу, а також у кінці кожної щілини перпендикулярно до зовнішньої поверхні хвилеводу в Е- і Н- площинах встановлюються металеві рефлектори таких же розмірів, що і розміри щілини . Суть корисної моделі пояснюється кресленнями фіг. 1 і фіг. 2, на яких представлена конструкція пропонованого пристрою. На фіг.1 відображено вид збоку, а на фіг.2 - вид зверху. Випромінювач для глибоких дзеркальних антен являє собою відкритий кінець круглого хвилеводу 1 зі фланцем 2, у якому з початку краю відкритого кінця вздовж його осі прорізали діаметрально протилежні чотири півхвилеві щілини 3, які розташовано в Е- і Н- площині хвилеводу. У кінці кожної щілини перпендикулярно до зовнішньої поверхні хвилеводу встановлюється металевий рефлектор 4 таких же розмірів, що і розміри щілини. Щілини та рефлектори розташовані в Е- і Н- площині. Випромінювач працює в такий спосіб. Відкритий кінець хвилеводу 1, який за допомогою фланця 2 з'єднується з генератором НВЧ, створює випромінювання з шириною діаграми спрямованості в відповідністю з розмірами його діаметра. Випромінювання з щілини 3 збільшує рівень бокового випромінювання, що дозволяє додатково поширити діаграму спрямованості випромінювача. Рефлектори 4 зменшують рівень заднього випромінювання і спрямовують його на дзеркало антени. Таким чином, запропонований пристрій дозволяє при тому же діаметрі круглого хвилеводу розширити його діаграму спрямованості і більш ефективно використовувати поверхню дзеркала, тоді як прототип цього робити не може. Експериментальні вимірювання, проведені за методикою [5] для випромінювача 3 сантиметрового діапазону хвиль, результати яких в Н-площині представлені на фіг.3, показали, що для довжини щілини і рефлектора рівним 1,5 см збільшення ширини діаграми спрямованості в порівнянні з прототипом досягає 20°. На фіг.3 безперервною лінією зображено діаграму спрямованості запропонованого випромінювача, а перервною - відкритого кінця хвилеводу. Таке саме поширення діаграми спрямованості має місто і в Е-площині. 1 UA 71462 U 5 10 Таким чином збільшується площа засвічування дзеркала в короткофокусних (глибоких) дзеркальних антенах і коефіцієнт спрямованої дії дзеркальної антени. Джерела інформації 1. Шубарин Ю.В. Антенны сверхвысоких частот. - X.: Изд-во ХГУ, 1960. - 283 с. 2. Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов/ Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Сов. Радио. - 1972. - 320 с. 3. Воскресенский Д.И. Антенны и устройства СВЧ. - М.: Сов. Радио, 1972. - 320 с. 4. Хмель В.Ф., Чаплин А.Ф., Шумленский И.И. Антенные устройства СВЧ - К.: Вища школа, 1990. - 213 с. 5. Шубарин Ю.В., Зоркий А.С. Антенные измерения на сверхвысоких частотах. - X.: Изд-во ХГУ, 1962. - 171 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Випромінювач для глибоких дзеркальних антен, що містить круглий хвилевід з фланцем і відкритим кінцем, який відрізняється тим, що в ньому з початку краю відкритого кінця вздовж його осі виконано чотири діаметрально протилежні півхвилеві щілини, які розташовано в Е- і Нплощині хвилеводу, а також у кінці кожної щілини перпендикулярно до зовнішньої поверхні хвилеводу в Е- і Н- плоскостях встановлені металеві рефлектори таких же розмірів, що і розміри щілини. 2 UA 71462 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3