Поляризатор для двухдиапазонных антенн

Полезная модель относится к области антенной техники и может быть использована в антенных системах, работающих в двух частотных диапазонах на волнах круговой поляризации. Поляризатор содержит отрезок волновода, в котором установлена продольная диэлектрическая пластина, на концах которой образованы профилированные согласующие участки. Каждый из согласующих участков выполнен с двумя вырезами, образующими две впадины, имеющие, по существу, форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, и три выступа. Средний выступ имеет, по существу, форму равнобедренного треугольника, крайние выступы имеют, по существу, форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания среднего выступа. Расстояние между основанием и вершиной каждого выступа одинаково. В альтернативном варианте выполнения, каждый из согласующих участков выполнен с тремя вырезами, образующими два выступа, имеющие, по существу, форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, среднюю впадину, имеющую, по существу, форму равнобедренного треугольника, и крайние скосы, имеющие, по существу, форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания средней впадины. Расстояние между основанием и вершиной каждого выступа одинаково. Полезная модель позволяет повысить уровень кроссполяризации поляризатора до значений, достаточных для его использования в составе облучателя двухдиапазонной антенной системы.

Полезная модель относится к области антенной техники и может быть использована в составе облучателя антенных систем, работающих в двух частотных диапазонах на волнах круговой поляризации.

Известен поляризатор, содержащий отрезок круглого волновода, в котором установлена продольная диэлектрическая пластина, на концах которой образованы согласующие участки в форме «ласточкина хвоста» (см., например, Cebokli М. «А simple circular polarizer for 10 GHz», EME Conference, 2006, Germany).

Известный поляризатор принят в качестве ближайшего аналога заявленного поляризатора.

Недостатки известного поляризатора состоят в невозможности его использования в составе облучателя двухдиапазонной антенной системы, т.к. в этом случае в диапазоне больших частот в нем происходит значительный резонанс волны высшего типа, что, в свою очередь, приводит к существенному снижению уровня кроссполяризации.

Задачей заявленной полезной модели является создание поляризатора, обладающего улучшенными радиотехническими характеристиками.

В результате достигается технический результат, состоящий в повышении уровня кроссполяризации поляризатора до значений, достаточных для его использования в составе облучателя двухдиапазонной антенной системы при коррекции дифференциального фазового сдвига в диапазоне больших частот.

Указанный технический результат достигается посредством создания поляризатора, содержащего отрезок волновода, в котором установлена продольная диэлектрическая пластина, на концах которой образованы профилированные согласующие участки, в котором каждый из согласующих участков выполнен с двумя вырезами, образующими две впадины, имеющие, по существу, форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, и три выступа, средний выступ имеет, по существу, форму равнобедренного треугольника, крайние выступы имеют, по существу, форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания среднего выступа, а расстояние между основанием и вершиной каждого выступа одинаково.

Согласно альтернативному варианту выполнения, каждый из согласующих участков выполнен с тремя вырезами, образующими два выступа, имеющие, по существу, форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, среднюю впадину, имеющую, по существу, форму равнобедренного треугольника, и крайние скосы, имеющие, по существу, форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания средней впадины, а расстояние между основанием и вершиной каждого выступа одинаково.

Расположение вершин впадин и выступов пластины заявленного поляризатора соответствует расположению областей минимумов и максимумов напряженности электрического поля волны высшего типа в поперечном сечении поляризатора, что, в свою очередь, уменьшает уровень возбуждения волны высшего типа и увеличивает уровень кроссполяризации.

Заявленная форма диэлектрической пластины позволяет уменьшить уровень возбуждения волны высшего типа и, соответственно, повысить уровень кроссполяризации поляризатора.

Согласно частному варианту выполнения, поляризатор содержит участок круглого волновода.

Согласно другому частному варианту выполнения, поляризатор содержит участок квадратного волновода.

Согласно еще одному частному варианту выполнения, выступы и впадины образованы прямолинейными.

Согласно еще одному частному варианту выполнения, выступы и впадины образованы вогнутыми.

Согласно еще одному частному варианту выполнения, выступы и впадины образованы выпуклыми.

На фиг.1 показано изображение одного из альтернативных вариантов выполнения заявленного поляризатора (в продольном разрезе).

На фиг.2 показано изображение другого альтернативного варианта выполнения заявленного поляризатора (в продольном разрезе).

На фиг.3 показано поперечное сечение заявленного поляризатора.

Поляризатор, показанный на фиг.1 и фиг.2, содержит отрезок круглого волновода 1, в котором установлена продольная диэлектрическая пластина 2, на концах которой образованы профилированные согласующие участки 3а и 3b.

Каждый из согласующих участков 3а и 3b выполнен с двумя вырезами, образующими две впадины 4а и 4b, имеющие форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, и три выступа 5а-5с.

Средний выступ 5b имеет форму равнобедренного треугольника. Крайние выступы 5а и 5с имеют форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания среднего выступа. Расстояние между основанием и вершиной каждого выступа 5а-5с одинаково.

Согласно альтернативному варианту выполнения, каждый из согласующих участков 3а и 3b выполнен с тремя вырезами, образующими два выступа 6а и 6b. имеющие форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, среднюю впадину 7b, имеющую форму равнобедренного треугольника, и крайние скосы 7а и 7с, имеющие форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0.45÷0,55 от величины основания средней впадины.

Расстояние между основанием и вершиной каждого выступа 6а и 6b одинаково.

Заявленный поляризатор используют следующим образом.

Поляризатор устанавливают в тракте облучателя антенной системы (условно не показана) под углом между диэлектрической пластиной 2 и волной линейной поляризации равным 45°.

Поляризатор используют для преобразования волн круговой поляризации в волны линейной поляризации и, наоборот, в антенных системах, работающих в двух частотных диапазонах на волнах круговой поляризации.

1. Поляризатор, содержащий отрезок волновода, в котором установлена продольная диэлектрическая пластина, на концах которой образованы профилированные согласующие участки, отличающийся тем, что каждый из согласующих участков выполнен с двумя вырезами, образующими две впадины, имеющие, по существу, форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, и три выступа, при этом средний выступ имеет, по существу, форму равнобедренного треугольника, крайние выступы имеют, по существу, форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания среднего выступа, а расстояние между основанием и вершиной каждого выступа одинаково, или каждый из согласующих участков выполнен с тремя вырезами, образующими два выступа, имеющих, по существу, форму равнобедренных треугольников с равными основаниями, среднюю впадину, имеющую, по существу, форму равнобедренного треугольника, и крайние скосы, имеющие, по существу, форму половины равнобедренного треугольника с величиной основания, равной 0,45÷0,55 от величины основания средней впадины, а расстояние между основанием и вершиной каждого выступа одинаково.

2. Поляризатор по п.1, отличающийся тем, что он содержит участок круглого волновода.

3. Поляризатор по п.2, отличающийся тем, что он содержит участок квадратного волновода.

4. Поляризатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что выступы и впадины образованы прямолинейными.

5. Поляризатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что выступы и впадины образованы вогнутыми.

6. Поляризатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что выступы и впадины образованы выпуклыми.