двухзеркальная антенна
Классы МПК: | H01Q19/18 с двумя и более разнесенными отражающими поверхностями |
Автор(ы): | Коновалов А.Г., Нефедьев В.М., Тарасенко В.В. |
Патентообладатель(и): | Войсковая часть 25714 |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-07-07 публикация патента:
10.05.1997 |
Изобретение относится к области антенной техники диапазона СВЧ и предназначено для использования в антенных системах космической и радиорелейной связи. Цель изобретения является устранение реакции вспомогательного зеркала на облучатель в широком диапазоне частот. Двухзеркальная антенна содержит основное зеркало 1 с параболической образующей, облучатель 2 и вспомогательное зеркало 3 с эллиптической образующей, на кромке которого установлен конический фланец 4. На поверхности конического фланца 4, обращенной к основному зеркалу 1, выполнены соосные с осью симметрии основного зеркала концентрические канавки 5 с толщиной стенок t = 0,02
мин , глубина hi и ширина Si которых, периодически уменьшается в направлении внешней кромки конического фланца 4 с постоянным коэффициентом k = 1,08 - 1,1, где
мин - минимальная длина волны рабочего диапазона, i = 1, 2, 3,...N - порядковый номер канавки, причем глубина h1 и ширина S1 первого от оси симметрии основного зеркала 1 канавки выбираются соответственно равным h1= 0,2
макс, S1= 0,1
макс, при этом расстояние от оси симметрии основного зеркала 1 до первой кольцевой канавки равно R = (D/2 + t), а число кольцевых канавок N определяется выражением
D - внешний диаметр вспомогательного зеркала; B = fb/fh - коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот;
макс - максимальная длина волны рабочего диапазона; fh, fb - нижняя и верхняя частота рабочего диапазона соответственно. Новым является выполнение на поверхности конического фланца 4, обращенной к основному зеркалу 1, соосные с осью симметрии основного зеркала 1 концентрических канавок 5 с толщиной стенок t = 0,02
мин, глубина hi и ширина Si которых, периодически уменьшается в направлении внешней кромки конического фланца 4 с постоянным коэффициентом k = 1,08 - 1,1, причем глубина h1 и ширина S1 первой от оси симметрии основного зеркала канавки выбирается соответственно равными h1= 0,2
макс, S1= 0,1
макс, при этом расстояние от оси симметрии основного зеркала 1 до первой кольцевой канавки равно R = (D/2 + t), а число кольцевых канавок N определяется выражением
Использование предложенного решения позволяет устранить реакцию вспомогательного зеркала на облучатель в широком диапазоне частот. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079192/2079192t.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079192/2079192-2t.gif)
Формула изобретения
Двухзеркальная антенна, содержащая основное зеркало с параболической образующей, облучатель и вспомогательное зеркало с эллиптической образующей, на кромке которого установлен конический фланец, отличающаяся тем, что на поверхности конического фланца, обращенной к основному зеркалу, выполнены соосные с осью симметрии основного зеркала концентрические канавки с толщиной стенок t = 0,02![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение двухзеркальная антенна относится к антенной технике диапазона СВЧ и может быть использована в антенных системах космической и радиолинейной связи. Известны [1] двухзеркальные антенны со смещенной осью параболической образующей, построенные по схеме с эллиптической образующей вспомогательного зеркала (АДЭ), на кромке которого установлен конический фланец по схеме Кассегрена (с гиперболической образующей вспомогательного зеркала). недостатком таких антенн является ухудшение согласования в двухзеркальной системе вследствие приема облучателем дифракционных полей от кромок вспомогательного зеркала. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению, является выбранное в качестве прототипа двухзеркальная антенна, выполненная по схеме АДЭ, содержащая основное зеркало, облучатель и вспомогательное зеркало [2] в котором с целью устранения реакции вспомогательного зеркала на облучатель установлен на кромке зеркала конический фланец с нечетным числом сегментных выступов. Однако, уменьшение реакции вспомогательного зеркала на облучатель осуществляется на фиксированной частоте. Это обусловлено резонансными размерами выступов и впадин, выполненных на фланце вспомогательного зеркала. Техническая задача заключается в устранении реакции вспомогательного зеркала на облучатель в широком диапазоне частот. Указанная задача заключается в том, что в двухзеркальной антенне, содержащей основное зеркало с параболической образующей, облучатель и вспомогательное зеркало с эллиптической образующей, на кромке которого установлен конический фланец, согласно изобретению на поверхности конического фланца, обращенной к основному зеркалу, выполнены соосные с осью симметрии основного зеркала концентрические канавки с толщиной стенок t = 0,02![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079192/2079192-4t.gif)
D внешний диаметр вспомогательного зеркала;
B fв/fн верхняя и нижняя рабочая частота антенны, соответственно;
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079192/2079192-5t.gif)
На фиг. 2 представлен общий вид конического фланца на поверхности которого выполнены концентрические канавки, где: 1 конический фланец; 2 - концентрические канавки; t толщина стенок канавок; hi глубина канавок; Si ширина канавок. На фиг. 1 двухзеркальная антенна содержит основное зеркало 1 с параболической образующей, облучатель в виде рупорного излучателя 2 с фазовым центром в точке 0, вспомогательное зеркало 3 с эллиптической образующей и конический фланец 4. На поверхности конического фланца 4 выполнены концентрические канавки 5, расположенные соосно с осью симметрии основного зеркала 1. На фиг. 2 на поверхности конического фланца 1, обращенной в сторону основного зеркала, выполнены концентрические канавки 2, имеющие глубину hi, ширину Si и толщину стенок канавок t. При этом глубина hi и ширина Si канавок периодически уменьшается в направлении внешней кромки конического фланца (с ростом номера, т.е. при i __
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079192/8594.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
![двухзеркальная антенна, патент № 2079192](/images/patents/393/2079055/955.gif)
Результаты экспериментального исследования двухзеркальной антенны показали, что предложенное техническое решение, по сравнению с прототипом, обеспечивает эффективное устранение реакции вспомогательного зеркала на облучатель во всей полосе рабочих частот антенны. При этом, КСВН по выходу двухзеркальной антенны и при отсутствии на поверхности конического фланца концентрических канавок составляет 1,8, а при их выполнении составляет 1,4, что позволяет повысить коэффициент усиления антенны на 0,5 дВ.
Класс H01Q19/18 с двумя и более разнесенными отражающими поверхностями