ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА

Техническое решение (полезная модель) относится к радиотехнике, в частности к конструированию щелевых антенных решеток (ЩАР).
Известна щелевая антенная решетка, содержащая щелевые антенные излучатели, изготовленные в форме щелей на стороне волновода [1].
Недостатком данной щелевой антенной решетки является ее низкая эффективность, обусловленная низким коэффициентом использования поверхности (КИП) и ограниченными функциональными возможностями.
Известна щелевая антенная решетка, содержащая щелевые антенные излучатели, изготовленные в форме щелей на одной стороне плоского волновода [2].
Недостатком данной щелевой антенной решетки является ее низкая эффективность, обусловленная низким коэффициентом использования поверхности (КИП) и ограниченными функциональными возможностями.
В основу заявленного технического решения положена задача создания такой щелевой антенной решетки, которая обеспечит большую эффективность за счет более высокого КИП и более широких функциональных возможностей.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что щелевая антенная решетка, содержащая щелевые антенные излучатели, изготовленные в форме щелей на одной стороне плоского волновода, выполнена в виде двух плоских волноводов, расположенных один над другим в общем корпусе и электромагнитно связанных между собой внутри корпуса по торцевому периметру, причем щелевая апертура антенной решетки выполнена из ортогональных щелевых антенных излучателей, расположенных на стороне одного плоского волновода, а другой плоский волновод выполнен, как минимум, из не менее двух независимых частей в форме плоских конических рупоров, основания которых в сечении являются прямоугольными и образуют прямоугольные волноводные входы щелевой антенной решетки.
На фиг.1 изображена щелевая антенная решетка, вид со стороны щелевой апертуры; на фиг.2 - вид со стороны высокочастотных входов; на фиг.3-вид щелевой апертуры, на фиг.4 - плоский волновод в виде четырех независимых плоских конических рупоров.
Щелевая антенная решетка содержит ортогональные щелевые антенные излучатели 1 и 2, общий корпус 3, щелевую апертуру 4, плоские конические рупора 5, прямоугольные волноводные входы 6.
Пример конкретного выполнения.
Щелевая антенная решетка, содержит щелевые антенные излучатели 1 и 2, изготовленные в форме щелей на одной стороне плоского волновода. Щелевая антенная решетка выполнена в виде двух плоских волноводов, расположенных один над другим в общем корпусе 3 и электромагнитно связанных между собой внутри корпуса по торцевому периметру. Щелевая апертура 4 антенной решетки выполнена из ортогональных щелевых антенных излучателей 1 и 2, расположенных на стороне одного плоского волновода, а другой плоский волновод выполнен, из четырех независимых частей в форме плоских конических рупоров 5, основания которых в сечении являются прямоугольными и образуют прямоугольные волноводные входы 6 щелевой антенной решетки.
Электромагнитную связь между двумя плоскими волноводами целесообразно осуществляется через уголковые отражатели, через корректирующие диэлектрические линзы или через полупараболические цилиндры (на рисунке не показаны).
Щелевая антенная решетка работает следующим образом (например, в режиме передачи). Электромагнитная энергия (мощность СВЧ) поступает на вход 6 щелевой антенной решетки и распространяется по плоскому коническому рупору 5, выполняющему роль плоского волновода, до устройства электромагнитной связи (например, уголковые отражатели, корректирующие диэлектрические линзы или полупараболические цилиндры) с основным плоским волноводом. Далее электромагнитная энергия распространяется по основному плоскому волноводу, на одной стороне которого изготовлены ортогональные щелевые излучатели 1 и 2.
Эта сторона плоского волновода образует щелевую апертуру 4, которая формирует заданную диаграмму направленности щелевой антенной решетки. Щелевая апертура 4 представляет собой излучающую (принимаемую, в режиме приема) поверхность (раскрыв), образованную стороной плоского волновода, на котором изготовлены щелевые антенные излучатели 1 и 2. Каждый щелевой излучатель 1 и 2 возбуждается электромагнитной энергией, соответствующей его поляризации. Необходимая для возбуждения поляризация обеспечивается соответствующим плоским коническим рупором 5. В нашем конкретном случае щелевая антенная решетка позволяет формировать четыре диаграммы направленности с двумя ортогональными поляризациями и две диаграммы направленности с круговой поляризацией. Максимальное направление луча диаграммы направленности обеспечивается методами частотного сканирования.
Таким образом предложенное техническое решение позволяет проектировать щелевые антенные решетки с более высоким коэффициентом использования поверхности и с более широкими функциональными возможностями, что, в свою очередь, и повышает ее эффективность.
Источники информации.
1. А.С.Лавров, Г.Б.Резников. Антенно-фидерные устройства. Москва «Советское радио» 1974 г. с.191-200.
2. Антенны и устройства СВЧ. Под редакцией профессора Д.И.Воскресенского. Москва. «Радио и связь» 1981 г. с.224 - прототип.