ШИРОКОПОЛОСНЫЙ АНТЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ НА СВЯЗАННЫХ КОЛЬЦАХ ДЛЯ ФАЗИРОВАННЫХ РЕШЕТОК

1. Антенный элемент (100), включающий в себя:
- многослойную печатную плату;
- проводящий резонатор (102) на связанных кольцах, расположенный в верхнем слое многослойной печатной платы и содержащий несколько кольцевых элементов (302), соединенных одной или более настроечными перемычками (304);
- первый фидер (104А) и второй фидер (104В), расположенные в среднем слое многослойной печатной платы и имеющие емкостную связь с проводящим резонатором (102) на связанных кольцах;
- заземленную плоскость (110), обеспечивающую электромагнитное экранирование, расположенную в нижнем слое многослойной печатной платы; и
- клетку (106) Фарадея, окружающую проводящий резонатор (102) на связанных кольцах, первый фидер (104А) и второй фидер (104В) и имеющую гальваническую связь с заземленной плоскостью (110), обеспечивающей электромагнитное экранирование.
2. Антенный элемент (100) по п.1, в котором проводящий резонатор (102) на связанных кольцах содержит внутренний кольцевой элемент (302В) и внешний кольцевой элемент (302А), соединенные четырьмя настроечными перемычками (304).
3. Антенный элемент (100) по п.1 или 2, в котором первый фидер (104А) ориентирован под углом, по существу равным 90°, по отношению ко второму фидеру (104 В) так, что антенный элемент (100) может принимать сигналы как с правой круговой поляризацией, так и с левой круговой поляризацией.
4. Антенный элемент (100) по п.1 или 2, в котором клетка (106) Фарадея содержит проводящую полоску (202), расположенную в каждом слое многослойной печатной платы над нижним слоем, и несколько проводящих сквозных перемычек (108, 402), соединяющих проводящие полоски (202) с заземленной плоскостью (110), обеспечивающей электромагнитное экранирование.
5. Антенный элемент по п.1 или 2, в котором каждый слой многослойной печатной платы отделен от другого слоя материалом с малыми потерями и низкой диэлектрической проницаемостью.
6. Антенный элемент (100) по п.1 или 2, в котором конфигурация антенного элемента (100) обеспечивает его объединение в конструкцию с группой антенных элементов (100) для формирования фазированной антенной решетки.
7. Система для связи по меньшей мере в двух смежных диапазонах спутниковой связи, включающая в себя:
- группу антенных элементов (100), скомпонованных в фазированной решетке, из которых по меньшей мере один включает в себя проводящий резонатор (102) на связанных кольцах, имеющий внутренний кольцевой элемент (302В) и внешний кольцевой элемент (302А), соединенные четырьмя настроечными перемычками (304), первый фидер (104А) и второй фидер (104В), имеющие емкостную связь с проводящим резонатором (102) на связанных кольцах, и клетку (106) Фарадея, обеспечивающую экранирование проводящего резонатора (102) на связанных кольцах, первого фидера (104А) и второго фидера (104В); и
- электронику средств связи, электрически присоединенную к первому фидеру (104А) и второму фидеру (104 В) и приспособленную для независимой связи сигналами по меньшей мере с одним из группы антенных элементов (100).
8. Система по п.7, в которой первый фидер (104А) и второй фидер (104 В) также выполнены с возможностью возбуждения проводящего резонатора (102) на связанных кольцах.
9. Система по п.7 или 8, в которой первый фидер (104А) ориентирован под углом, по существу равным 90°, по отношению ко второму фидеру (104В).
10. Система по п.7 или 8, в которой клетка (106) Фарадея включает в себя обеспечивающую электромагнитное экранирование заземленную плоскость (110), соединенную с несколькими проводящими полосками (202) посредством по меньшей мере одной проводящей сквозной перемычки (108, 402).
11. Антенный элемент (100), включающий в себя:
- проводящий резонатор (102) на связанных кольцах, содержащий несколько кольцевых элементов (302), соединенных одной или более настроечных перемычек (304);
- фидер (104), имеющий электромагнитную связь с проводящим резонатором (102) на связанных кольцах; и
- клетку (106) Фарадея, обеспечивающую экранирование проводящего резонатора (102) на связанных кольцах и фидера.
12. Антенный элемент (100) по п.11, в котором проводящий резонатор (102) на связанных кольцах содержит внутренний кольцевой элемент (302В) и внешний кольцевой элемент (302А), соединенные четырьмя настроечными перемычками (304).
13. Антенный элемент (100) по п.11 или 12, в котором фидер (104) выполнен с возможностью возбуждения проводящего резонатора (102) на связанных кольцах.
14. Антенный элемент (100) по п.11 или 12, в котором фидер (104) выполнен с возможностью приема сигнала от проводящего резонатора (102) на связанных кольцах.
15. Антенный элемент (100) по п.11 или 12, дополнительно содержащий первый фидер (104А) и второй фидер (104В), причем первый фидер (104А) ориентирован под углом, по существу равным 90°, по отношению ко второму фидеру (104В).
16. Антенный элемент (100) по п.15, в котором первый фидер (104А) и второй фидер (104В) расположены под проводящим резонатором (102) на связанных кольцах в антенном элементе (100) и имеют емкостную связь с проводящим резонатором (102) на связанных кольцах.
17. Антенный элемент (100) по п.11 или 12, в котором клетка (106) Фарадея содержит заземленную плоскость (110), обеспечивающую электромагнитное экранирование и соединенную с несколькими проводящими полосками (202) по меньшей мере одной проводящей сквозной перемычкой (108, 402).
18. Антенный элемент (100) по п.17, дополнительно содержащий несколько слоев, каждый из которых отделен от другого слоя материалом с малыми потерями и низкой диэлектрической проницаемостью.
19. Антенный элемент (100) по п.18, в котором проводящий резонатор (102) на связанных кольцах расположен в верхнем слое, фидер (104) расположен в среднем слое под проводящим резонатором (102) на связанных кольцах, а обеспечивающая электромагнитное экранирование заземленная плоскость (110) расположена в нижнем слое, при этом одна из нескольких проводящих полосок (202) располагается в каждом из нескольких слоев над нижним слоем.
20. Антенный элемент (100) по п.11 или 12, конфигурация которого обеспечивает его объединение в конструкцию с группой антенных элементов (100) для формирования фазированной антенной решетки.
21. Способ осуществления широкополосной спутниковой связи (SATCOM) посредством конформной фазированной решетки, в котором:
- создают фазированную решетку из группы антенных элементов (100), из которых по меньшей мере один включает в себя проводящий резонатор (102) на связанных кольцах, имеющий несколько кольцевых элементов (302), соединенных одной или более настроечными перемычками (304), фидер (104), имеющий электромагнитную связь с проводящим резонатором (102), и клетку (106) Фарадея, обеспечивающую экранирование проводящего резонатора (102) и фидера (104) от электрических полей соседних антенных элементов (100) фазированной решетки;
- присоединяют фидер (104) по меньшей мере одного антенного элемента (100) к электронике средств связи;
- используют электронику средств связи для возбуждения проводящего резонатора (102) на связанных кольцах для приема сигнала в первом приемном диапазоне SATCOM; и
- используют электронику средств связи для возбуждения проводящего резонатора (102) на связанных кольцах для приема сигнала во втором приемном диапазоне SATCOM.
22. Способ по п.21, в котором дополнительно принимают сигнал в диапазоне SATCOM посредством электроники средств связи через проводящий резонатор (102) на связанных кольцах и фидер по меньшей мере одного антенного элемента (100).
23. Способ по п.21 или 22, в котором проводящий резонатор (102) содержит внутренний кольцевой элемент (302 В) и внешний кольцевой элемент (302А), соединенные четырьмя настроечными перемычками (304).
24. Способ по п.21 или 22, в котором первый фидер (104А) ориентирован под углом, по существу равным 90°, по отношению ко второму фидеру (104 В) по меньшей мере в одном антенном элементе (100) так, что электроника средств связи может избирательно принимать сигналы как с правой круговой поляризацией, так и с левой круговой поляризацией, либо пары сигналов с ортогональной линейной поляризацией.
25. Способ по п.21 или 22, в котором клетка (106) Фарадея имеет шестиугольную форму так, что проводящие полоски (202) и проводящие сквозные перемычки (108, 402) клетки (106) Фарадея являются общими для соседних антенных элементов (100) в фазированной решетке.