УДК 621.396.677

 Исследование многолучевой линзовой антенны с частотно-независимыми характеристиками излучения

 

 Н. И. Бобков, С. С. Ивакина, В. В. Проживальский

Акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт «Градиент», 344010, г. Ростов-на-Дону, пр. Соколова, 96

 

Статья поступила в редакцию 1 февраля 2018 г., после доработки – 4 марта 2018 г.

 

Аннотация.  Для многолучевых линзовых антенн предложен метод формирования частотно-независимых характеристик излучения в широкой полосе частот, основанный на выборе конфигурации раскрыва, формирующего спадающее амплитудное распределение эквивалентного линейного излучателя и введении частотнозависимого квадратичного фазового распределения. На примере цилиндрической линзы из однородного диэлектрика показано, что эффект стабилизации парциальных диаграмм направленности может быть достигнут в полосе частот шириной не менее октавы. Приведены результаты экспериментальных исследований макета многолучевой линзовой антенны. Материал статьи докладывался на V Всероссийской Микроволновой Конференции 29 ноября – 1 декабря 2017 года.

Ключевые слова: линзовая антенна, амплитудно-фазовое распределение, диаграмма направленности.

Abstract. For cylindrical multi-beam lens antennas, a method for the formation of frequency-independent radiation characteristics in a wide frequency band is proposed. The method is based on the choice of the aperture configuration, forming the decreasing amplitude distribution of an equivalent linear radiator and introducing an additional frequency-dependent quadratic phase aperture distribution, formed by defocusing the lens. In this case, the decrease in the width of the pattern with increasing frequency is compensated by an increase in the dephasing of the aperture. The electrodynamic simulation confirmed the possibility of stabilizing the width of the partial patterns of the lens antenna in the frequency range with overlap of 2.25: 1. The prototype of the lens antenna is made of polystyrene and includes seven sectorial horns irradiators. Amplitude excitation in the aperture of the lens, given by the horns, is practically uniform. Using an absorbing diaphragm of a special shape mounted on the illuminated side of the lens, an amplitude distribution of an equivalent linear radiator of the form "cosine in square" with a pedestal Δ = 0.2 is formed in its aperture. The prototype of a multibeam lens antenna, forming seven beams in the sector ± 18º, was tested. The experimental values ​​of the width of the partial-beam patterns in the frequency band are 5.45° with a maximum deviation of ± 0.85°, while maintaining a stable level of intersection of the partial patterns and the steepness of the direction-finding characteristics. The relative level of intersection of partial patterns is 3 ± 1 dB. The proposed method for constructing broadband multi-beam lens antennas with frequency-independent radiation characteristics can be used in the development of antenna systems for various purposes.

Key words: lens antenna, amplitude-phase distribution, radiation pattern.

 

Ссылка на статью:

Н. И. Бобков, С. С. Ивакина, В. В. Проживальский. Исследование многолучевой линзовой антенны с частотно-независимыми характеристиками излучения. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar18/1/text.pdf

DOI  10.30898/1684-1719.2018.3.7