ПЕЧАТНО-ПОЛОСКОВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА

Предлагаемая печатно-полосковая антенная решетка относится к устройствам техники сверхвысоких частот (СВЧ), и может быть использована в радиотехнике, радиосвязи, телевидении.
Известны печатно-полосковые антенные решетки, содержащие схему распределения мощности и систему излучателей, выполненные на отдельных печатных платах, установленных перпендикулярно друг к другу [1], [2].
Однако такие печатно-полосковые антенные решетки имеют недостаток: из-за того, что плата, содержащая систему излучателей, расположена перпендикулярно плате, на которой выполнена схема распределения мощности, общая конструкция антенной решетки имеет большую глубину t (см. фиг. 1). Для мобильных РЛС, в состав которых входит плоская антенная решетка, выполненная на базе таких печатно-полосковых антенных решеток, важно при свертывании конструкции в транспортное положение обеспечить требование по "автомобильному габариту" s, а также требование по "железнодорожному габариту" (см. фиг. 1). Кроме того, уменьшение глубины антенной решетки позволит разместить ее на одном передвижном носителе и значительно уменьшить время развертывания РЛС на позиции, что очень важно для мобильных РЛС.
Также известны печатно-полосковые антенные решетки, содержащие схему распределения мощности и систему излучателей, выполненные на отдельных печатных платах, установленных параллельно друг к другу [3].
Недостатком таких печатно-полосковых антенных решеток является то, что связь излучателей с выходами схемы распределения мощности осуществляется через воздушный зазор. Такая конструкция требует очень высоких точностей совмещения платы излучателей и схемы распределения мощности, что при высоких требованиях к характеристикам антенны невозможно обеспечить с помощью существующих технологических процессов и при использовании имеющихся композиционных материалов. Кроме того, при использовании таких печатно-полосковых антенных решеток в более низкочастотных диапазонах, например (0,5-5) ГГц, увеличивается высота резонатора под излучателем, то есть растет высота симметричной полосковой линии, на которой выполнена схема распределения мощности. При этом связь между выходами схемы распределения мощности и излучателями становится нестабильной, что приводит к искажению заданной формы диаграммы направленности, значительному возрастанию боковых лепестков и снижению коэффициента усиления антенной решетки. В этом случае антенна будет неработоспособна, так как не обеспечивает требуемые характеристики диаграммы направленности.
Наиболее близкой по технической сущности и выполняемой функции является решение [1]. Такое решение представляет собой антенную решетку, содержащую схему распределения мощности и плату излучателей, расположенную перпендикулярно к плате распределения мощности.
Сущность предлагаемой печатно-полосковой антенной решетки заключается в том, что она содержит схему распределения мощности и систему излучателей, выполненные на отдельных печатных платах.
Отличается тем, что плата схемы распределения мощности и плата системы излучателей установлены параллельно друг к другу и электрически связаны между собой посредством угловых полосково-штыревых переходов. Угловой полосково-штыревой переход, показанный на фигуре 2, разработан для предлагаемой печатно-полосковой антенной решетки. Переход представляет собой угловой коаксиально-полосковый переход для симметричной полосковой линии, у которого центральная жила коаксиала переходит в металлический штырь. КСВн этого перехода в диапазоне частот (0,5-5) ГГц не превышает величины 1,05. Выходы схемы распределения мощности с помощью пайки соединяются с полосковой частью перехода, а металлический штырь этого перехода электрически связан с излучателем.
Таким образом, результатом, достигаемым от реализации заявленной полезной модели, является значительное снижение глубины антенной решетки до 50 мм, вместо 300 и более мм, что позволяет разместить ее на одном мобильном носителе и вписаться в "автомобильный габарит", а также создает стабильную связь излучателей с выходами схемы распределения мощности. Причем, снижение глубины печатно-полосковой антенной решетки значительно повышает надежность антенной решетки и приводит к снижению затрат при изготовлении и эксплуатации.
Сущность предлагаемой печатно-полосковой антенной решетки поясняется чертежом, представленным на фигуре 3. Предлагаемая печатно-полосковая антенная решетка содержит схему распределения мощности 1, систему излучателей 2, и набор угловых полосково-штыревых переходов 3.
Предлагаемая печатно-полосковая антенная решетка работает следующим образом. Сигнал от передатчика поступает на вход схемы распределения мощности (1) и в соответствии с заданными коэффициентами деления мощности распределяется по выходам схемы распределения мощности. Выходы схемы распределения мощности неразъемно подключены к плате системы излучателей (2) с помощью угловых полосково-штыревых переходов (3), обеспечивающих стабильную связь излучателей и схемы деления мощности. Причем полосковая часть угловых полосково-штыревых переходов подключена к выходам схемы распределения мощности, а штыри переходов обеспечивают возбуждение излучателей. Амплитудно-фазовое распределение на излучателях, реализованное с помощью схемы распределения мощности, формирует в пространстве диаграмму направленности заданной формы.
Предлагаемая печатно-полосковая антенная решетка прошла проверку, показала положительный результат и серийно изготавливается.
Источники информации, используемые при оформлении заявки:
1 Патент RU 2441301 С1.
2 Патент RU 155527.
3 Патент RU 8164 U1.