волноводная система питания для фазированной антенной решетки
Классы МПК: | H01P5/12 волноводные соединения, имеющие более чем два плеча |
Автор(ы): | Александров А.П., Батталов И.Р. |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский электромеханический завод" "Купол" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-12-06 публикация патента:
10.03.2004 |
Изобретение относится к радиотехнике, конкретно к волноводным трактам антенных решеток, волноводным делителям и сумматорам, и может быть использовано в антенных системах с частотным сканированием. Техническим результатом является снижение коэффициента отражения волноводной системы питания в широком диапазоне частот, а также исключение эффекта запирания питающего тракта на частоте нормали. Волноводная система питания для фазированной антенной решетки выполнена в виде змейкового волновода, образованного на короткозамкнутых щелевых мостах, выполненных в виде прямоугольных изгибов в Е-плоскости, и содержащего прямолинейные участки, а также элементы связи змейкового волновода с излучателями антенной решетки. Длины четных внутренних прямолинейных участков выполнены с разницей на четверть длины волны, соответствующей средней частоте рабочего диапазона по сравнению с длинами нечетных внутренних прямолинейных участков, а также введение реактивных неоднородностей, расположенных на широких стенках прямолинейных участков в местах изгиба. Реактивные неоднородности могут быть выполнены в виде ступенчатых переходов либо в виде плавных переходов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Волноводная система питания для фазированной антенной решетки, выполненная в виде змейкового волновода, образованого на короткозамкнутых щелевых мостах, выполненных в виде прямоугольных изгибов в Е-плоскости, и содержащего прямолинейные участки, а также элементы связи змейкового волновода с излучателями антенной решетки, отличающаяся тем, что длины четных внутренних прямолинейных участков выполнены с разницей на четверть длины волны, соответствующей средней частоте рабочего диапазона по сравнению с длинами нечетных внутренних прямолинейных участков змейкового волновода.2. Волноводная система питания по п.1, отличающаяся тем, что на широких стенках прямолинейных участков в местах изгиба введены реактивные неоднородности.3. Волноводная система питания по п.2, отличающаяся тем, что реактивные неоднородности выполнены в виде ступенчатых переходов.4. Волноводная система питания по п.2, отличающаяся тем, что реактивные неоднородности выполнены в виде плавных переходов.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к радиотехнике, а именно к волноводным трактам антенных решеток, волноводным делителям, волноводным сумматорам, и может быть использовано в радиолокаторах для деления мощности от источника на большое число каналов. В радиолокации широко применяются фазированные антенные решетки (ФАР) с частотным сканированием, работающие на излучение и на прием. В качестве системы питания таких ФАР обычно используется волноводная система последовательного питания, отличающаяся простотой конструкции. Известны антенны с частотным сканированием, содержащие систему питания в виде зигзагообразной (змейковой) волноводной линии (прямоугольного сечения) с изгибами либо в Е-плоскости либо в Н-плоскости. Элементы связи с излучающими элементами расположены на узких или на широких стенках волноводов таким образом, что образуется линейка излучателей (Справочник по радиолокации под ред. М. Сколника. - М.: Советское радио, 1977, т.2, стр. 283-284, авт. свид. СССР 10410000, Н 01 Q 21/00). Наиболее близкой из известных по технической сущности к изобретению является волноводная система питания, выполненная на змейковом волноводе, образованном прямоугольными изгибами в Е-плоскости и элементами связи с излучателями антенной решетки. Ячейки, выполняющие роль прямоугольных изгибов, являются короткозамкнутыми щелевыми мостами в Е-плоскости (сб. "Сканирующие антенны СВЧ". - М.: Машиностроение, 1964, стр. 51). Известно, что фазовая длина пути волны между излучателями равна длине внутреннего прямолинейного участка змейкового волновода и выбирается из условия S=(n![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225024/177.gif)
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225661/923.gif)
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225661/923.gif)
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225661/2225661-2t.gif)
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225661/2225661-3t.gif)
Выполнение змейкового волновода с попарно переменными длинами внутренних прямолинейных участков позволило компенсировать отражения от их короткозамкнутых стенок на центральной частоте и исключить образование стоячего волнового процесса в питающем тракте в рабочем диапазоне частот. А введение неоднородностей на широких стенках прямолинейных участков волновода в местах изгиба обусловило снижение коэффициента отражения от короткозамкнутых стенок. Т. е. предложенная система по сравнению с известными питающими системами позволяет избежать эффекта запирания питающего тракта на частоте нормали. На чертеже приведен общий вид волноводной системы питания для ФАР в разрезе по Н-плоскости. Волноводная система питания для фазированной антенной решетки выполнена в виде змейкового волновода 1, образованного на короткозамкнутых щелевых мостах 2, выполненных в виде прямоугольных изгибов в Е-плоскости, и содержащего прямолинейные участки 3 и элементы связи 4 (например, Чебышевский направленный ответвитель) с излучателями антенной решетки. На широких стенках прямолинейных участков 3 в местах изгибов выполнены реактивные неоднородности 5 (для примера в виде ступенчатого перехода). Длины четных внутренних прямолинейных участков выполнены с разницей на четверть длины волны, соответствующей средней частоте рабочего диапазона по сравнению с длинами нечетных внутренних прямолинейных участков змейкового волновода, т.е. при
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225661/2225661-4t.gif)
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225059/960.gif)
![волноводная система питания для фазированной антенной решетки, патент № 2225661](/images/patents/243/2225661/2225661-5t.gif)
Класс H01P5/12 волноводные соединения, имеющие более чем два плеча