двухзеркальная осесимметричная антенна

Формула изобретения

Двухзеркальная осесимметричная антенна, состоящая из основного зеркала, малого зеркала и рупорного облучателя первого диапазона частот, причем основное зеркало образовано вращением параболической образующей, фокальная ось которой смещена относительно оси симметрии антенны, а малое зеркало выполнено в форме эллиптического конуса, отличающаяся тем, что введен дополнительный облучатель второго диапазона частот, установленный в области фокального кольца антенны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к антенной технике СВЧ и может быть использовано в качестве приемо-передающей антенны стационарных и подвижных радиотехнических комплексов станций радиорелейной и спутниковой связи.

Среди двухзеркальных антенн широко распространены антенны, выполненные по схеме со смещенной фокальной осью, у которых основное зеркало образовано вращением смещенной на некоторое расстояние от оси симметрии параболической образующей, а поверхность контррефлектора образована вращением вокруг оси симметрии антенны эллиптической образующей, соосной с параболической образующей основного зеркала. При этом поверхность контррефлектора имеет излом на оси симметрии антенны (АДЭ). Достоинством АДЭ является то, что отраженные лучи не попадают обратно в рупорный облучатель, благодаря чему улучшается согласование с филером [1]

При всех достоинствах антенн, выполненных по этой схеме, необходимо отметить, что ограниченный диапазон рабочих частот облучающей системы определяется диапазонными свойствами первичного облучателя.

Задача расширения частотного диапазона параболических антенн неоднократно рассматривалась в различного рода публикациях. В частности, одно из решений описано в [2] где для организации дополнительного частотного канала предлагается использовать модифицированный конический контррефлектор. Но для двухзеркальных антенн со смещенной фокальной осью этот облучатель неприменим.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона путем обеспечения работы в двух диапазонах частот, для чего предлагается ввести в область фокального кольца АДЭ дополнительный облучатель второго диапазона частот с креплением его к элементам конструкции антенны. В результате полученная антенная система способна одновременно работать как на прием, так и на передачу в двух диапазонах частот.

В зависимости от длины волны дополнительного диапазона в качестве дополнительного облучателя можно использовать излучатели традиционно используемые в своих диапазонах волн: рупорные, логопериодические, вибраторные и т. д. Соответственно будет производиться и питание излучателя с помощью либо волновода, либо коаксиального кабеля.

На чертеже изображена осесимметричная зеркальная антенна. Антенна состоит из основного зеркала 1, в котором фокальная ось параболы, являющейся образующей основного зеркала, не совпадает с осью симметрии антенны, облучателя 2, выполненного в виде расфазированного рупора и расположенного на оси симметрии антенны. Степень расфазировки выбирается такой, чтобы фазовый центр излученной рупором волны находился у устья рупора. Против рупора помещен эллиптический конус 3 с диаметром основания d. Фокусами эллиптической образующей конуса являются точки О и F. Первый совпадает с фазовым центром излучающего рупора, а второй смещен относительно оси симметрии антенны на d/2. У эллипсоида вращения фокус F образует узкое фокальное кольцо диаметром d. Фокальная ось параболы, образующей параболоид вращения, смещена относительно оси антенны также на d/2. Окружность диаметра d является геометрическим местом фокусов параболоида и эллиптического конуса.

Введение в фокальное кольцо АДЭ дополнительного облучателя 4, выполненного, в частности, в виде симметричного вибратора, позволяет без значительных изменений в конструкции антенны организовать дополнительный частотный канал в приемном и передающем режиме. Крепление дополнительного облучателя осуществляется к элементам конструкции антенны и не вносит значительного дополнительного затенения раскрыва основного зеркала.