Радиотехника » апертурные антенны
 

Устройство для подвижного закрепления антенны системы связи

Патентуется конструкция крепления для рупорной антенны радиорелейной системы связи, обеспечивающая управление положением луча ДН по азимуту и углу возвышения и защищающая систему от воздействия вибраций. Широкая часть рупора закрепляется с помощью полуосевой в неподвижном держателе, а узкая соединяется с муфтой с внутренней винтовой нарезкой. При вращении муфты происходит изменение положения оси в вертикальной плоскости. Перемещение в горизонтальной плоскости производится с помощью полукруглой горизонтальной пластины с зубчатым краем, с которым сочленяется вращающаяся винтовая поверхность.

Ключевые слова: ,  

Многочастотные электрически сканирующие антенны с управляемыми линзами

Рассмотрены возможности создания антенн с эл. сканированием, работающих в нескольких частотных диапазонах; показано, что ряд преимуществ по сравнению с многоэлементными ФАР имеют линзы с электрически управляемым показателем преломления, применение которых позволяет значительно упростить конструкцию и технологию изготовления антенн ММВ и СМ-диапазонов волн с эл. сканированием лучом в широком секторе углов. Библ. 5.

Ключевые слова: ,  

К расчету входного импеданса биконических рупоров

Исследуются характеристики квазипирамидального рупора без боковых стенок, относящегося к классу сверхширокополосных антенн. В основу анализа положено представление рупора как отрезка бесконечной биконической линии. Используется метод стереографического проецирования, который позволил свести задачу к анализу эквивалентной двухпроводной линии. Предложен метод расчета волнового импеданса антенны, позволивший получить более достоверные результаты по сравнению с литературными данными. Библ. 10.

Ключевые слова: ,  

Устройство из полого волновода и антенны

Предложено устройство, состоящее из полого круглого одномодового волновода, возбуждающего коническую многомодовую рупорную антенну. Между волноводом и антенной вставлен трансформатор импеданса в виде сочетания волноводов и начальной части рупора антенны. Трансформатор импеданса выполнен из тефлона или алюмоокисной керамики и в начале и конце завершается обратным и прямым конусами. Приведены размеры устройства для частоты 24 ГГц. Для настройки на обратном конце монтируются небольшие емкостные элементы. Антенна м. б. рупорной, параболической или стержневой, а волновод – круглым или прямоугольным.

Ключевые слова: ,  

Исследование поля рассеяния в области каустической поверхности двумерной вогнутой антенны, основанной на симплектической геометрической теории

Представлен симплектический (symplectic) геометрический высокочастотный метод аппроксимации, используемый для исследования распространения эл-магн. волны двумерной зеркальной антенны. Метод позволяет устранить недостатки решения в области каустической поверхности, которые свойственны методам геометрической оптики. Вводимое новое векторное пространство имеет те же размерности, что и исходное физ. пространство. Задача распространения эл-магн. волны на каустической поверхности (поверхности, являющейся огибающей семейства световых лучей, испущенных светящейся точкой и прошедших через оптическую систему) в физ. пространстве преобразуется в некаустическую задачу в смешанном пространстве. Решение проводится с помощью преобразования координат и решения высокочастотной задачи аппроксимации, содержащей решения, полученные в области каустической поверхности.

Ключевые слова: ,  

Многополосное рупорное устройство, обеспечивающее прием сигналов от нескольких ИСЗ в аппаратуре связи

Патентуется использование двухрупорного облучателя для приема сигналов ИСЗ в двух частотных диапазонах: 3,7-4,2 ГГц и 11,7-12,2 ГГц. При этом ИСЗ находятся на орбитах, разнесенных всего на 0,5°. Устройство состоит из двух кронштейнов. На одном кронштейне закреплен НЧ рупор. К этому кронштейну крепится другой кронштейн, в котором закреплен рупор ВЧ. Кронштейны перемещаются и устанавливаются в такое положение, при котором оба рупора находятся в фокусе смещенного сектора параболоида и не затеняют его. Т. обр. м. б. размещены и др. рупоры на другие диапазоны. Конструкция отличается простотой и малой стоимостью. Библ. 6.

Ключевые слова: ,  

Синтез, моделирование и оптимизация механически реконфигурируемых апертурных антенн

Представлены разработанные рекомендации для размещения элементов и представлена методика обеспечения работоспособности реконфигурируемой зеркальной антенны с выносом облучателя из точки фокуса и рефлектором, обеспечивающим определение контура луча (DCBRA). Определен метод синтеза таких антенн. Поставлены и решены 2 отдельные задачи оптимизации: оптимизация размещения исполнительного механизма (изменяющего конфигурацию зеркала) и оптимизация параметров этого исполнительного механизма. Для первой задачи разработан метод, получивший название метода подавления наибольшей ошибки, в котором положение каждого исполнительного механизма определяется поэтапно после каждой оценки величины расхождения между заданной формой малого рефлектора (антенны с двумя зеркалами) и действительной формой малого рефлектора. Для второй задачи мат. анализ показывает, что имеется только одна оптимальная конфигурация зеркала.

Ключевые слова: ,  

Распределение потенциала через кольцеобразную апертуру с плавающим внутренним проводником

Исследуется распределение потенциала в кольцеобразной апертуре с электрически плавающим внутр. проводником. Получено строгое решение для кольцеобразной апертуры в толстостенной структуре с использованием преобразования Ханкеля и метода согласования мод. Принцип сохранения зарядов применен для оценки потенциала в терминах общей величины заряда на внутреннем проводнике. Численные расчеты выполнены для иллюстрации поведения распределения потенциала, образования емкостей и поляризаций в терминах геометрии апертуры и падающей эл-магн. волны. Применение полученных выражений для распределения потенциалов обеспечило расчет различных параметров (емкостей, потенциалов и др.).

Ключевые слова:  

Высокоэффективный итерационный метод дифракционного синтеза осесимметричных двухзеркальных антенн спутниковых информационных систем

Представлены результаты практического применения нового высокоэффективного итерационного метода дифракционного синтеза антенн для создания осесимметричных двухзеркальных антенн, которые удовлетворяют требованиям стандартов INTELSAT/EUTELSAT к огибающей боковых лепестков антенн земных станций спутниковых информационных систем. Даны результаты синтеза широкополосного рупорного облучателя двухзеркальных антенн, имеющего симметричную ДН и низкий уровень кроссполяризации во всем К[a]-диапазоне частот. Библ. 4.

Ключевые слова: ,  

Плоские антенны СВЧ диапазона с линейной поляризацией

Рассматриваются особенности разработанных плоских антенн трехсантиметрового диапазона с линейной поляризацией для индивидуальных установок спутникового ТВ и радиовещания. В качестве излучающей апертуры выбраны металлические гребенки, накрытые слоем диэлектрика (листового полиэтилена). Принцип работы плоских антенн состоит в преобразовании падающей плоской эл-магн. волны в пространственную гармонику Флоке, являющуюся поверхностной волной, которая направляется диэл. волноводом к линейному устройству возбуждения дифракционного типа. Приведена конструкция устройства возбуждения и мат. модель излучающей апертуры плоской антенны. Для выбора оптим. параметров проведено моделирование дифракции плоской линейной поляризованной эл-магн. волны на дифракционной структуре. Эффективный вычислительны алгоритм системы линейных алгебраических уравнений использует операцию регуляризации спец. методом усечения. Библ. 8.

Ключевые слова:  

Моделирование поведения TEM рупорных антенн во временной области с использованием нормированной импульсной переходной характеристики

Обычный способ описания характеристик антенн во временной области – это импульсная переходная характеристика. Если уравнения, описывающие антенну во временной области, представлены нормированной импульсной переходной характеристикой, то они значительно упрощаются, поскольку все частотно зависимые параметры входят в нее. Приведено описание метода экспериментального измерения импульсной переходной характеристики с помощью векторного анализатора цепей. Сравниваются и обсуждаются нормированные импульсные переходные характеристики различных TEM рупорных антенн с пластиковым заполнением и без него. Отмечается, что импульсная переходная характеристика м. б. мощным инструментом моделирования поведения антенны непосредственно во временной области. Представлены примеры моделирования с помощью нормированной импульсной переходной характеристики. Результат каждого моделирования сравнивается сданными измерений.

Ключевые слова: ,  

Компактный двухпрофильный гофрированный рупор на круглом волноводе

Предлагается новый тип рупорной антенны круглого сечения, предназначенный для использования в космических радиотелескопах, работающих на частоте 30 ГГц и предназначенных для определения постоянной Планка. Малые габариты и вес устройства достигаются применением двухпрофильного гофра на внутр. поверхности рупора, имеющего сечение в виде меандра с изменяющимся периодом. Приведены зависимость составляющей кросс-поляризации от частоты и ДН на частотах от 27 до 33 ГГц.

Ключевые слова: ,  

Рассеяние электромагнитных воли рупорной антенной с нелинейным контактом “металл-диэлектрик-металл”

Оценивается влияние рассеяния эл-магн. волн рупорной антенной с нелинейным контактом “металл-диэлектрик-металл”. В качестве показателя качества антенны выбирается усредненная в секторе углов ±90° относительно нормали к раскрыву рупора “нелинейная” эффективная площадь рассеяния на 3-й гармонике падающей волны. Для расчета “нелинейной” эффективной площади рассеяния проведено моделирование вторичного излучения поля рупорной антенны с нелинейным контактом в СВЧ диапазоне. На основе мат. моделирования рассеяния поля рупорной антенной с нелинейным контактом и эксперим. проверки результатов оценено влияние вторичного излучения на гармониках на ее качество в десятисантиметровом диапазоне. Библ. 10.

Ключевые слова: ,  

Взаимное влияние волноводных антенн, расположенных на общей импедансной поверхности

В данной работе рассмотрено решение двумерной задачи падения плоской однородной волны (E{“}, H{“}) единичной амплитуды на волноводные антенны A[1] и A[2] с общим импедансным фланцем (структура с постоянной глубиной канавок). Задача решена численно методом интегральных уравнений (ИУ). Решение систем ИУ проводится с помощью метода Крылова-Боголюбова, предполагающего кусочно-постоянную аппроксимацию искомой величины. Исследовано поведение основных параметров антенн (ДН и КСВ) с учетом присутствия между антеннами импедансных структур и при идеально проводящей поверхности. Проведенный анализ результатов численных исследований показывает, что наличие двух антенн приводит к искажению их ДН, причем антенна с меньшим размером апертуры имеет большие искажения ДН. Кроме того, когда импедансными являются и внешние участки фланца, искажения ДН оказываются минимальными. Вместе с тем следует иметь в виду, что емкостной характер импеданса иногда приводит к недопустимому росту КСВ в тракте. Это особенно критично для малых апертур. Возможно, что в случае таких антенн рост развязки в основном обусловлен уменьшением излучения антенны за счет роста КСВ в тракте.

Ключевые слова: ,  

Зеркальная антенна с эллиптическим лучом для системы спутниковой связи

Для однозеркальной антенны с вынесенным с фокальной оси зеркалом и лучом эллиптического сечения в качестве облучателя рассмотрен пирамидальный рупор, нагруженный по оси диэлектриком. Для фокусных расстояний F от 25 лямбда до 65 лямбда (лямбда – длина волны) приведены результаты расчета ДН и коэф. усиления (КУ) антенны с раскрывом 80лямбда* 40лямбда при смещении центра раскрыва d на 25лямбда и облучении рупором с раскрывом 3,5лямбда* 1,75лямбда при диэл. постоянной диэлектрика 2,1. Изменение d сказывается, главным образом, на уровни боковых лепестков и кросс-поляризации (с ростом d уровни растут). При оптимальном значении F=48,75лямбда и d=26,25лямбда получен КУ около 43,5 дБ (коэф. использования апертуры 79,5%) при уровнях боковых лепестков меньше -29 дБ и кросс-поляризации меньше -24,5 дБ. Библ. 12.

Ключевые слова: ,  

Нормализованные диаграммы излучения и коэффициенты отражения для гофрированных рупоров при произвольной моде распространения

Дан анализ ДН и коэф. отражения для облучателей антенн-рефлекторов, выполненных в виде гофрированных конических рупоров, при различных модах распространения волны. На основе уравнений Максвелла для цилиндрической системы координат получены выражения импедансных параметров и постоянных распространения, а также напряженности поля в дальней зоне, дающей возможность построения нормализованной ДН. Полученные значения коэф. отражения позволяют определить коэф. стоячей волны рупора. Библ. 3.

Ключевые слова: ,