Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


RU2435263C1 - Dual-band antenna - Google Patents

Dual-band antenna
Download PDF

Info

Publication number
RU2435263C1
RU2435263C1RU2010116915/07ARU2010116915ARU2435263C1RU 2435263 C1RU2435263 C1RU 2435263C1RU 2010116915/07 ARU2010116915/07 ARU 2010116915/07ARU 2010116915 ARU2010116915 ARU 2010116915ARU 2435263 C1RU2435263 C1RU 2435263C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiating
antenna
vchar
millimeter
wavelength range
Prior art date
Application number
RU2010116915/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Викторович Заводов (RU)
Леонид Викторович Заводов
Андрей Владимирович Каялин (RU)
Андрей Владимирович Каялин
Александр Николаевич Степаненко (RU)
Александр Николаевич Степаненко
Галина Владимировна Фельдшерова (RU)
Галина Владимировна Фельдшерова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт радиоэлектронных комплексов" (ОАО "НИИРЭК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт радиоэлектронных комплексов" (ОАО "НИИРЭК")filedCriticalОткрытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт радиоэлектронных комплексов" (ОАО "НИИРЭК")
Priority to RU2010116915/07ApriorityCriticalpatent/RU2435263C1/en
Application grantedgrantedCritical
Publication of RU2435263C1publicationCriticalpatent/RU2435263C1/en

Links

Images

Landscapes

Abstract

FIELD: radio engineering. ^ SUBSTANCE: antenna system includes waveguide-slot antenna array (WSAA) with centimetre wave band with radiating slots made in wide walls of feeding waveguides. Radiating surface of WSAA is made in the form of flat metal reflecting phase corrector that represents concentric steps of various width and height, which provide in-series phase correction of 0 to 360 with chosen discrete in millimetre wave length band. ^ EFFECT: possibility of simultaneous operation of antenna device in two rather different frequency bands at using the same radiating aperture and providing radiation characteristics in both bands close to extreme ones. ^ 9 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) различного назначения.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in radar stations (radar) for various purposes.

Известна двухчастотная антенна (Microwave System News, 1981, v.11, №10, p.69-74), представляющая собой сочетание моноимпульсной антенны Кассегрена, работающей на частоте 94 ГГц и принимающей сигналы горизонтальной поляризации, и однозеркальной моноимпульсной антенны, работающей на частоте 34 ГГц и принимающей сигналы вертикальной поляризации. Недостатком данной антенны является то, что принимаемые сигналы в каждом частотном диапазоне обязательно должны иметь взаимно ортогональную поляризацию. Кроме того, данная конструкция антенны не сможет обеспечить одновременную работу сантиметрового и высокочастотной части миллиметрового диапазонов волн, так как затенение, вносимое облучателем сантиметрового диапазона, приведет к резкому ухудшению параметров миллиметрового канала.Known dual-frequency antenna (Microwave System News, 1981, v.11, No. 10, p.69-74), which is a combination of a Cassegrain single-pulse antenna operating at a frequency of 94 GHz and receiving horizontal polarization signals, and a single-mirror single-pulse antenna operating at a frequency 34 GHz and receiving signals of vertical polarization. The disadvantage of this antenna is that the received signals in each frequency range must necessarily have mutually orthogonal polarization. In addition, this antenna design will not be able to provide simultaneous operation of the centimeter and high-frequency parts of the millimeter wave ranges, since the shading introduced by the irradiator in the centimeter range will lead to a sharp deterioration of the millimeter channel parameters.

Известна также двухзеркальная антенна (а.с. СССР №1566435 A1, H01Q 19/00, 9.03.1988), построенная по схеме Кассегрена и обеспечивающая работу в трех частотных диапазонах. Антенна содержит основное параболическое зеркало, вспомогательное гиперболическое зеркало, селективное диэлектрическое зеркало, имеющее форму параболы и узел облучения. Узел облучения располагается в вершине основного зеркала и представляет собой рупорно-параболическую антенну, внутри которой располагаются два рупорных облучателя более высокочастотных диапазонов. Недостатком данной антенны является то, что элементы конструкции облучателей более высокочастотных диапазонов, располагаясь внутри облучателя более низкочастотного диапазона, оказывают сильное влияние на его характеристики и не позволяют получить оптимальные диаграммы направленности антенного устройства в каждом частотном диапазоне. Существенным ограничением в работе также является то, что поляризация принимаемых антенной сигналов в низкочастотном и высокочастотном диапазонах должна быть взаимно ортогональной.Also known is a two-mirror antenna (AS USSR No. 1566435 A1, H01Q 19/00, 03/09/1988), built according to the Cassegrain scheme and providing operation in three frequency ranges. The antenna contains a main parabolic mirror, an auxiliary hyperbolic mirror, a selective dielectric mirror having the shape of a parabola and an irradiation unit. The irradiation unit is located at the top of the main mirror and is a horn-parabolic antenna, inside of which there are two horn irradiators of higher frequency ranges. The disadvantage of this antenna is that the structural elements of the irradiators of higher frequency ranges, located inside the irradiator of the lower frequency range, have a strong influence on its characteristics and do not allow to obtain optimal radiation patterns of the antenna device in each frequency range. A significant limitation in the work is also that the polarization of the signals received by the antenna in the low-frequency and high-frequency ranges must be mutually orthogonal.

Целью предлагаемого технического решения является получение оптимальных диаграмм направленности антенны в двух существенно разнесенных частотных диапазонах длин волн с соотношением рабочих частот приблизительно 1:10 (сантиметровом и высокочастотной части миллиметрового) при использовании одного излучающего раскрыва.The aim of the proposed technical solution is to obtain optimal antenna patterns in two substantially spaced frequency ranges of wavelengths with a ratio of working frequencies of approximately 1:10 (centimeter and high-frequency millimeter) using a single radiating aperture.

Поставленная цель достигается тем, что в двухдиапазонной антенне, содержащей общий излучающий раскрыв в виде волноводно-щелевой антенной решетки (ВЩАР) сантиметрового диапазона длин волн, который является также отражателем для облучателя коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн, излучающая поверхность выполнена в виде плоского отражательного фазового корректора с концентрическими ступеньками, ширина и высота которых обеспечивают коррекцию фазы от 0° до 360° с выбранным дискретом в миллиметровом диапазоне длин волн.This goal is achieved in that in a dual-band antenna containing a common radiating aperture in the form of a waveguide slot antenna array (VCHAR) of the centimeter wavelength range, which is also a reflector for the irradiator of the short-wavelength part of the millimeter wavelength range, the radiating surface is made in the form of a flat reflective phase corrector with concentric steps, the width and height of which provide phase correction from 0 ° to 360 ° with the selected discrete in the millimeter wavelength range.

Кроме того, отражательный фазовый корректор может быть выполнен в виде периодической решетки из проводящих печатных элементов, расположенных на заземленной печатной плате с четверть волновым диэлектрическим слоем, форма и размеры которых обеспечивают коррекцию фазы от 0° до 360° с выбранным дискретом в миллиметровом диапазоне длин волн.In addition, the reflective phase corrector can be made in the form of a periodic lattice of conductive printing elements located on a grounded printed circuit board with a quarter wave dielectric layer, the shape and dimensions of which provide phase correction from 0 ° to 360 ° with a selected discrete in the millimeter wavelength range .

Введение указанных признаков обеспечило возможность совмещения двух диапазонов длин волн при использовании одной излучающей поверхности за счет того, что в излучающую поверхность ВЩАР внесены фазокорректирующие элементы миллиметрового диапазона длин волн. Это позволило использовать излучающую поверхность ВЩАР сантиметрового диапазона в качестве отражателя, формирующего диаграмму направленности в миллиметровом диапазоне длин волн. Причем диаграммы направленности сантиметрового и миллиметрового диапазонов формируются практически независимо друг от друга.The introduction of these features made it possible to combine two ranges of wavelengths when using one radiating surface due to the fact that phase-correcting elements of the millimeter wavelength range are introduced into the radiating surface of the VCHAR. This made it possible to use the emitting surface of the VCHAR of the centimeter range as a reflector forming a radiation pattern in the millimeter wavelength range. Moreover, the radiation patterns of the centimeter and millimeter ranges are formed almost independently of each other.

Из известного уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения. Поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует условию изобретательского уровня.From the prior art, no solutions have been identified that have features that match the distinctive features of the proposed technical solution. Therefore, we can assume that the proposed technical solution meets the condition of an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где представлено:The invention is illustrated by drawings, which represent:

на фиг.1 - двухдиапазонная антенна;figure 1 - dual-band antenna;

на фиг.2 - плоский печатный отражательный фазовый корректор;figure 2 - flat printed reflective phase corrector;

на фиг.3 - волноводно-распределительная система ВЩАР;figure 3 - waveguide-distribution system VCHAR;

на фиг.4 - расчетные диаграммы направленности в миллиметровом диапазоне длин волн;figure 4 - calculated radiation patterns in the millimeter wavelength range;

на фиг.5 - расчетные диаграммы направленности в сантиметровом диапазоне длин волн;figure 5 - calculated radiation patterns in the centimeter wavelength range;

на фиг.6 - экспериментальные диаграммы направленности в миллиметровом диапазоне длин волн.figure 6 - experimental radiation patterns in the millimeter wavelength range.

Предлагаемая двухдиапазонная антенна (фиг.1) содержит общий излучающий раскрыв 1 в виде ВЩАР 2 с излучающими щелями 3 сантиметрового диапазона длин волн. Отличительной особенностью предлагаемой антенны является то, что излучающий раскрыв 1 ВЩАР 2 служит отражателем для облучателя 4 коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн. Для этого излучающая поверхность 1 ВЩАР 2 выполнена в виде плоского отражающего фазового корректора 5, позволяющего преобразовать сферическую волну облучателя 4 в плоскую волну. Последовательная компенсация фазового набега в зонах Френеля осуществляется с помощью кольцевых ступенек 6 различной высоты.The proposed dual-band antenna (figure 1) contains a common radiatingopening 1 in the form ofVCHAR 2 withradiating slots 3 of the centimeter wavelength range. A distinctive feature of the proposed antenna is that theemitting aperture 1 VCHAR 2 serves as a reflector for theirradiator 4 of the short-wavelength part of the millimeter wavelength range. To do this, the emittingsurface 1 VCHAR 2 is made in the form of a flat reflectingphase corrector 5, which allows you to convert the spherical wave of theirradiator 4 into a plane wave. Sequential compensation of the phase incursion in the Fresnel zones is carried out usingring steps 6 of various heights.

Кроме того, предлагается отражающий фазовый корректор миллиметрового диапазона выполнять в виде плоского печатного отражающего фазового корректора (фиг.2), представляющего собой периодическую решетку проводящих печатных элементов 7, расположенных на четвертьволновом диэлектрическом слое 8 над заземленной подложкой 9. Технология проектирования и изготовления таких фазовых корректоров известна (IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol.55, №5, May 2007, pp.1452-1456).In addition, it is proposed that the reflective phase corrector of the millimeter range be performed in the form of a flat printed reflective phase corrector (Fig. 2), which is a periodic lattice ofconductive printing elements 7 located on the quarter-wavedielectric layer 8 above the grounded substrate 9. The design and manufacturing technology of such phase correctors known (IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 55, No. 5, May 2007, pp. 1452-1456).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность одновременной работы антенны в двух существенно разнесенных частотных диапазонах при использовании одного излучающего раскрыва и обеспечении в обоих частотных диапазонах характеристик излучения, близких к предельным. При этом поляризация излучаемых волн сантиметрового и миллиметрового диапазона может быть как параллельной, так и взаимно ортогональной.The technical result of the invention is the possibility of simultaneous operation of the antenna in two substantially spaced frequency ranges when using one radiating aperture and providing radiation characteristics close to the limit in both frequency ranges. Moreover, the polarization of the emitted waves of the centimeter and millimeter ranges can be both parallel and mutually orthogonal.

Указанный результат достигается следующим образом. В сантиметровом диапазоне длин волн диаграмма направленности формируется ВЩАР 2 (фиг.3). ВЩАР 2 резонансного типа состоит из прямоугольных волноводов 10, в широких стенках которых прорезаны продольные, смещенные относительно середин широких стенок, прямоугольные излучающие щели 3 с закругленными концами. Стенки волноводов 10, в которых прорезаны излучающие щели 3, образуют излучающую поверхность 1 ВЩАР 2. Каждые два соседних излучающих волновода 10 имеют общую узкую стенку. Излучающие щели 3 располагаются в каждом волноводе 10 на расстоянии, равном половине длины волны в волноводе. На расстоянии, равном четверти длины волны в волноводе, от центра последней излучающей щели 3 в излучающем волноводе 10 расположены короткозамыкающие металлические стенки.The specified result is achieved as follows. In the centimeter wavelength range, a radiation pattern is formed VCHAR 2 (figure 3). VCHAR 2 of the resonance type consists ofrectangular waveguides 10, in the wide walls of which are cut longitudinal, displaced relative to the middle of the wide walls, rectangularradiating slots 3 with rounded ends. The walls of thewaveguides 10, in which theradiating slots 3 are cut, form theradiating surface 1 of the VCHAR 2. Each two adjacentradiating waveguides 10 have a common narrow wall. Theradiating slots 3 are located in eachwaveguide 10 at a distance equal to half the wavelength in the waveguide. At a distance equal to a quarter of the wavelength in the waveguide, from the center of the lastradiating slit 3 in theradiating waveguide 10 are short-circuit metal walls.

С противоположной излучающей поверхности 1 стороны ВЩАР 2 расположен питающий волновод 11, ориентированный перпендикулярно излучающим волноводам 10 и имеющий общую широкую стенку с излучающими волноводами 10. На пересечении осей излучающих 10 и питающего 11 волновода в общей широкой стенке прорезаны наклонные несмещенные прямоугольные питающие щели с закругленными концами. На расстоянии, равном половине длины волны в волноводе, от центра последней питающей щели в питающем волноводе 11 расположены короткозамыкающие металлические стенки.On the oppositeradiating surface 1 of the side of the VCHAR 2, there is asupply waveguide 11 oriented perpendicular to theradiating waveguides 10 and having a common wide wall withradiating waveguides 10. At the intersection of the axes of the radiating 10 and 11 supplying waveguides, inclined unshifted rectangular supply slots with rounded ends are cut . At a distance equal to half the wavelength in the waveguide, from the center of the last supply gap in thesupply waveguide 11 are short-circuit metal walls.

Между двумя центральными питающими щелями на широкой стенке питающего волновода, противоположной стенке с питающими щелями, прорезана щель, образующая совместно с вышележащим отрезком прямоугольного волновода E-плоскостной волноводный тройник, вход которого является входом ВЩАР 2.Between the two central supply slots on the wide wall of the supply waveguide, opposite the wall with the supply slots, a slot is cut, forming, together with the overlying segment of the rectangular waveguide, an E-plane waveguide tee, the input of which is the input of VCHAR 2.

Распределение амплитуд по щелям 3 излучающей поверхности 1 вдоль излучающих волноводов 10 определяется выбором смещений излучающих щелей 3 относительно середин широких стенок излучающих волноводов 10, а вдоль питающего волновода 11 - выбором углов наклона питающих щелей.The distribution of amplitudes along theslots 3 of theradiating surface 1 along theradiating waveguides 10 is determined by the choice of the displacements of theradiating slots 3 relative to the midpoints of the wide walls of theradiating waveguides 10, and along thesupply waveguide 11 by choosing the angles of inclination of the feeding slots.

В миллиметровом диапазоне длин волн антенна работает по однозеркальной схеме. Отражателем для облучателя миллиметрового диапазона 4 служит излучающая поверхность 1 ВЩАР 2. Для этого излучающая поверхность 1 ВЩАР 2 выполнена в виде плоского отражательного фазового корректора 5, позволяющего преобразовать сферическую волну облучателя 4, падающую на поверхность фазового корректора 5, в плоскую отраженную волну. Фазовый корректор 5 представляет собой плоский металлический диск, на поверхности которого выполнены концентрические ступеньки 6 различной ширины и высоты, обеспечивающие последовательную коррекцию фазы от 0° до 360° с выбранным дискретом. Каждая ступенька 6 имеет кольцевую форму, разделяемую двумя следующими друг за другом радиусами Rn и Rn+1. Радиус Rn рассчитывается, используя оптическую теорию распространения луча. Полагая, что отражатель обеспечивает λ/P фазовую коррекцию, радиус Rn рассчитывается по классической формуле Френеля:In the millimeter wavelength range, the antenna operates according to a single-mirror scheme. The reflector for millimeter-wave irradiator 4 is theradiating surface 1 of the VCHAR 2. For this, theradiating surface 1 of theVChAR 2 is made in the form of a flatreflective phase corrector 5, which makes it possible to convert a spherical wave of theirradiator 4 incident on the surface of thephase corrector 5 into a plane reflected wave.Phase corrector 5 is a flat metal disk, on the surface of whichconcentric steps 6 of various widths and heights are made, providing sequential phase correction from 0 ° to 360 ° with the selected discrete. Eachstep 6 has an annular shape, divided by two successive radii Rn and Rn + 1 . The radius Rn is calculated using the optical theory of beam propagation. Assuming that the reflector provides λ / P phase correction, the radius Rn is calculated by the classical Fresnel formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где f - фокусное расстояние;where f is the focal length;

n - порядковый номер зоны;n is the sequence number of the zone;

λ - длина волны;λ is the wavelength;

P - число корректирущих зон.P is the number of correction zones.

Из формулы (2) следует, что пространство, занимаемое каждой зоной и определяемое (Rn+1-Rn), уменьшается с возрастанием n, что является фактором, ограничивающим число корректирующих зон P. Высота ступенек h рассчитывается по формуле:From formula (2) it follows that the space occupied by each zone and determined by (Rn + 1 -Rn ) decreases with increasing n, which is a factor limiting the number of correction zones P. The height of steps h is calculated by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где m=1, 2, …P.where m = 1, 2, ... P.

Кроме того, фазовый корректор 5 может быть выполнен в виде плоского печатного отражательного фазового корректора (фиг.2). Он представляет собой периодическую решетку из проводящих печатных элементов 7, расположенную на заземленной печатной плате с четвертьволновым диэлектрическим слоем 8 над заземленной подложкой 9. Отражатель изготавливается из листового фольгированного диэлектрика методом химического травления. Затем в нем прорубаются отверстия, размер и расположение которых соответствуют щелям 3 ВЩАР 2. Плата крепится на излучающей поверхности 1 ВЩАР 2.In addition, thephase corrector 5 can be made in the form of a flat printed reflective phase corrector (figure 2). It is a periodic lattice ofconductive printing elements 7, located on a grounded printed circuit board with a quarter-wavedielectric layer 8 above the grounded substrate 9. The reflector is made of sheet foil dielectric by chemical etching. Then, holes are cut in it, the size and location of which correspond to theslits 3 of the VCHAR 2. The board is mounted on theradiating surface 1 of the VCHAR 2.

Амплитудное распределение поля в раскрыве антенны, позволяющее получить требуемые диаграммы направленности в миллиметровом диапазоне, определяется характеристиками излучения облучателя 4. В качестве облучателя 4 может быть использован конический или пирамидальный волноводный рупор, фазовый центр которого помещается в точке фокуса отражательного фазового корректора 5. Параметры диаграммы направленности ВЩАР 2 определяются характеристиками ее волноводной распределительной системы, размерами и расположением излучающих щелей 3. Таким образом, в предлагаемой антенне формирование диаграмм направленности происходит практически независимо друг от друга. Для получения оптимальных характеристик излучения в каждом частотном диапазоне распределение поля в раскрыве для каждого диапазона может быть изменено с учетом взаимовлияния щелей 3 ВЩАР 2 и элементов конструкции и отражательного фазового корректора 5.The amplitude distribution of the field in the aperture of the antenna, which allows to obtain the desired radiation patterns in the millimeter range, is determined by the radiation characteristics of theirradiator 4. As theirradiator 4, a conical or pyramidal waveguide horn can be used, the phase center of which is placed at the focal point of thereflective phase corrector 5. The radiationpattern parameters VCHAR 2 is determined by the characteristics of its waveguide distribution system, the size and location of the radiatingslots 3. Thus Thus, in the proposed antenna, the formation of radiation patterns occurs almost independently of each other. To obtain optimal radiation characteristics in each frequency range, the field distribution in the aperture for each range can be changed taking into account the mutual influence ofslots 3 of theVCHAR 2 and structural elements andreflective phase corrector 5.

Было проведено компьютерное моделирование предлагаемой антенны с помощью пакета программ CST MICROWAVE STUDIO. В миллиметровом диапазоне длин волн моделирование проводилось для антенны с диаметром раскрыва 50 мм и фокусным расстоянием 30 мм. Число корректирующих зон P=8. В качестве облучателя использовался конический рупор с диаметром раскрыва 4 мм. Полученные диаграммы направленности (ДН) на частоте 94ГГц в электрической и магнитной плоскости (фиг.4а, б) подтверждают, что щели ВЩАР не оказывают значительного влияния на характеристики излучения антенны миллиметрового диапазона. В присутствии щелей расчетный уровень боковых лепестков не превышает 1% от максимума ДН. Коэффициент направленного действия антенны снижается незначительно, не более чем на 0,9 дБ.A computer simulation of the proposed antenna was carried out using the CST MICROWAVE STUDIO software package. In the millimeter wavelength range, modeling was performed for an antenna with an aperture diameter of 50 mm and a focal length of 30 mm. The number of correction zones P = 8. A conical horn with an aperture diameter of 4 mm was used as an irradiator. The obtained radiation patterns (ND) at a frequency of 94 GHz in the electric and magnetic plane (Figs. 4a, b) confirm that the VCHAR gaps do not significantly affect the radiation characteristics of the millimeter-wave antenna. In the presence of gaps, the calculated level of the side lobes does not exceed 1% of the maximum of the MD. The directional coefficient of the antenna decreases slightly, no more than 0.9 dB.

В сантиметровом диапазоне длин волн моделирование проводилось для ВЩАР диаметром 50 мм. Излучающая поверхность ВЩАР представляла собой ступенчатый отражательный фазовый корректор, на поверхности которого выполнены концентрические ступеньки, обеспечивающие коррекцию фазы с дискретом 45°. Полученные ДН в электрической и магнитной плоскостях на частоте 9,4 ГГц (фиг.5а, б) подтверждают, что ступеньки отражательного фазового корректора не оказывают сильного влияния на характеристики излучения ВЩАР. В присутствии фазового корректора расчетный уровень боковых лепестков ВЩАР не превышает 1,5% от максимума ДН. Коэффициент направленного действия антенны практически не изменяется (снижается на 0,3 дБ). Для отражательного печатного фазового корректора получены аналогичные результаты.In the centimeter wavelength range, modeling was carried out forVAShAR 50 mm in diameter. The emitting surface of the VCHAR was a stepwise reflective phase corrector, on the surface of which concentric steps were made, providing phase correction with a discrete of 45 °. The obtained MDs in the electric and magnetic planes at a frequency of 9.4 GHz (figa, b) confirm that the steps of the reflective phase corrector do not have a strong effect on the radiation characteristics of the VCHAR. In the presence of a phase corrector, the calculated level of the side lobes of the VCHAR does not exceed 1.5% of the maximum of the beam pattern. Coefficient of directional action of the antenna practically does not change (decreases by 0.3 dB). Similar results were obtained for a reflective printed phase corrector.

Экспериментальное подтверждение работоспособности двухдиапазонной антенны в миллиметровом диапазоне длин волн было проведено на макете однозеркальной антенны с плоским печатным отражательным фазовым корректором диаметром 165 мм, на поверхности которого располагались имитаторы щелей ВЩАР 3-х см диапазона. Измеренные ДН антенны в электрической и магнитной плоскостях на частоте 94 ГГц (фиг.6а, б) подтверждают незначительное влияние щелей ВЩАР на характеристики излучения антенны миллиметрового диапазона. Уровень боковых лепестков практически не изменяется, коэффициент направленного действия снижается незначительно, не более чем на 0,9 дБ.An experimental confirmation of the operability of a dual-band antenna in the millimeter wavelength range was carried out on a single-mirror antenna with a flat printed reflective phase corrector with a diameter of 165 mm, on the surface of which there were simulators of VSCHAR slots of 3 cm range. The measured antenna bottoms in the electric and magnetic planes at a frequency of 94 GHz (Fig. 6a, b) confirm the insignificant effect of the VCHAR gaps on the radiation characteristics of the millimeter-wave antenna. The level of the side lobes practically does not change, the coefficient of directional action decreases slightly, no more than 0.9 dB.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить антенное устройство, работающее одновременно в двух диапазонах частот-сантиметровом и высокочастотной части миллиметрового. При этом достигаются значения высокочастотных характеристик, близких к предельным. Поляризация принимаемых и излучаемых высокочастотных сигналов миллиметрового и сантиметрового каналов может быть как параллельной, так и ортогональной. Антенное устройство имеет малые продольные габариты и вес.The proposed technical solution allows to obtain an antenna device operating simultaneously in two ranges of the frequency-centimeter and high-frequency parts of the millimeter. In this case, the values of high-frequency characteristics close to the limiting ones are achieved. The polarization of the received and emitted high-frequency signals of the millimeter and centimeter channels can be either parallel or orthogonal. The antenna device has small longitudinal dimensions and weight.

Claims (1)

Translated fromRussian
Двухдиапазонная антенна, характеризующаяся тем, что содержит общий излучающий раскрыв в виде волноводно-щелевой антенной решетки (ВЩАР) сантиметрового диапазона длин волн, который является также отражателем для облучателя коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн, при этом излучающая поверхность ВЩАР выполнена в виде плоского отражательного фазового корректора с концентрическими ступеньками, ширина и высота которых обеспечивает дискретную коррекцию фазы от 0° до 360° в миллиметровом диапазоне волн.A dual-band antenna, characterized in that it contains a common radiating aperture in the form of a waveguide-slot antenna array (VCHAR) of the centimeter wavelength range, which is also a reflector for the irradiator of the shortwave part of the millimeter wavelength range, while the radiating surface of the VCHAR is made in the form of a flat reflective phase corrector with concentric steps, the width and height of which provides discrete phase correction from 0 ° to 360 ° in the millimeter wave range.
RU2010116915/07A2010-04-282010-04-28Dual-band antennaRU2435263C1 (en)

Priority Applications (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
RU2010116915/07ARU2435263C1 (en)2010-04-282010-04-28Dual-band antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
RU2010116915/07ARU2435263C1 (en)2010-04-282010-04-28Dual-band antenna

Publications (1)

Publication NumberPublication Date
RU2435263C1true RU2435263C1 (en)2011-11-27

Family

ID=45318321

Family Applications (1)

Application NumberTitlePriority DateFiling Date
RU2010116915/07ARU2435263C1 (en)2010-04-282010-04-28Dual-band antenna

Country Status (1)

CountryLink
RU (1)RU2435263C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
RU2491686C1 (en)*2012-06-012013-08-27Открытое акционерное общество "Радиофизика"Reflector feed polarisation corrector
RU2567127C1 (en)*2014-09-102015-11-10Закрытое акционерное общество "Меркурий"Cassegrain antenna
RU2591033C1 (en)*2015-03-042016-07-10Открытое акционерное общество "МОСКОВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "АГАТ"Dual-band slotted waveguide antenna array
RU2652169C1 (en)*2017-05-252018-04-25Самсунг Электроникс Ко., Лтд.Antenna unit for a telecommunication device and a telecommunication device
RU184941U1 (en)*2018-08-132018-11-14Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) Dielectric Reflective Antenna Array
RU2723909C1 (en)*2019-06-032020-06-18Акционерное общество "Московский научно-исследовательский институт "АГАТ"Method of constructing bead conical antenna arrays
RU2821239C1 (en)*2024-02-152024-06-18Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы безопасности Российской Федерации" (Академия ФСБ России)Dual-band antenna with ring focus and elliptical generatrix of counter-reflector

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US3763493A (en)*1970-10-171973-10-02Nippon Telegraph & TelephoneAntenna device applicable for two different frequency bands
US4097868A (en)*1976-12-061978-06-27The United States Of America As Represented By The Secretary Of The ArmyAntenna for combined surveillance and foliage penetration radar
SU1566435A1 (en)*1988-03-091990-05-23Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.КалмыковаDouble-reflector antenna
RU2062536C1 (en)*1993-12-141996-06-20Евгений Александрович СоколовCombined double-range antenna array
US5781162A (en)*1996-01-121998-07-14Hughes Electronic CorporationPhased array with integrated bandpass filter superstructure
RU92745U1 (en)*2009-11-302010-03-27Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" CONTROLLED POLARIZED ANTENNA Fragment of a PHASED ANTENNA ARRAY

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US3763493A (en)*1970-10-171973-10-02Nippon Telegraph & TelephoneAntenna device applicable for two different frequency bands
US4097868A (en)*1976-12-061978-06-27The United States Of America As Represented By The Secretary Of The ArmyAntenna for combined surveillance and foliage penetration radar
SU1566435A1 (en)*1988-03-091990-05-23Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.КалмыковаDouble-reflector antenna
RU2062536C1 (en)*1993-12-141996-06-20Евгений Александрович СоколовCombined double-range antenna array
US5781162A (en)*1996-01-121998-07-14Hughes Electronic CorporationPhased array with integrated bandpass filter superstructure
RU92745U1 (en)*2009-11-302010-03-27Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" CONTROLLED POLARIZED ANTENNA Fragment of a PHASED ANTENNA ARRAY

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
RU2491686C1 (en)*2012-06-012013-08-27Открытое акционерное общество "Радиофизика"Reflector feed polarisation corrector
RU2567127C1 (en)*2014-09-102015-11-10Закрытое акционерное общество "Меркурий"Cassegrain antenna
RU2591033C1 (en)*2015-03-042016-07-10Открытое акционерное общество "МОСКОВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "АГАТ"Dual-band slotted waveguide antenna array
RU2652169C1 (en)*2017-05-252018-04-25Самсунг Электроникс Ко., Лтд.Antenna unit for a telecommunication device and a telecommunication device
RU184941U1 (en)*2018-08-132018-11-14Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) Dielectric Reflective Antenna Array
RU2723909C1 (en)*2019-06-032020-06-18Акционерное общество "Московский научно-исследовательский институт "АГАТ"Method of constructing bead conical antenna arrays
RU2821239C1 (en)*2024-02-152024-06-18Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы безопасности Российской Федерации" (Академия ФСБ России)Dual-band antenna with ring focus and elliptical generatrix of counter-reflector

Similar Documents

PublicationPublication DateTitle
Numan et al.Printed $ W $-band multibeam antenna with Luneburg lens-based beamforming network
RU2494506C1 (en)Electronic beam scanning lens antenna
KR100964623B1 (en) Waveguide Slot Array Antenna and Planar Slot Array Antenna
CN108701905B (en) a horn antenna
RU2435263C1 (en)Dual-band antenna
Wang et al.Ellipsoidal Luneburg lens binary array for wide-angle scanning
Zhu et al.Aperture-shared all-metal endfire high-gain parabolic antenna for millimeter-wave multibeam and sub-6-GHz communication applications
Juneja et al.Design considerations for implementation of planar antennas for millimeter wave (mmW) 5G network: a review
JP2015046846A (en)Antenna device design method and antenna device
Yousefbeiki et al.Ku-band dielectric-loaded SIW horn for vertically-polarized multi-sector antennas
CN105789908A (en)Novel cylindrical surface luneberg lens antenna capable of realizing circular polarization or bi-circular polarization
CN111052507B (en)Antenna and wireless device
Patil et al.Gain improvement of lower UWB monopole antenna using FSS layer
CN110011075B (en)High-performance beam forming antenna and beam forming method
RU184941U1 (en) Dielectric Reflective Antenna Array
RU2755403C1 (en)Non-directional antenna of horizontal polarization
RU2629906C1 (en)Mirror antenna with double polarization and wide scanning angle
US20240347922A1 (en)Application of a metasurface lens
Liu et al.Frequency-scanning dual-beam parallel-plate waveguide continuous transverse stub antenna array with sidelobe suppression
Goudarzi et al.A cylindrical coaxial-fed resonant cavity antenna with off-axis beaming for 5G applications
Zhang et al.Planar conical beam leaky-wave antenna with high scanning rate and out-of-roundness
Khattak et al.Design of planar surface wave launcher based multi-beam leaky-wave antenna
Bansal et al.Bespoke Homogeneous Dielectric Lens for Meander Line-Based Leaky Wave Antenna
Poveda-García et al.Millimeter-wave substrate-integrated waveguide based leaky-wave antenna with broadbeam radiation at broadside
Zhu et al.High Efficiency Transmitarray Antenna with Optimum Feed

Legal Events

DateCodeTitleDescription
PD4ACorrection of name of patent owner

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp