Антенна бегущей волны

Антенна бегущей волны, включающая одну или более реберно-диэлектрические линии, имеющая излучатель в виде двух прямоугольных металлических (токопроводящих) ребер заданной и толщины, отстоящих друг от друга на расстоянии кратном длине волны с пластинами -подложкой из диэлектрического материала, ориентированных перпендикулярно ребрам и расположенных на равном расстоянии между ними. Устройство антенны бегущей волны позволяет при простоте конструктивного решения уменьшить излучающую поверхность антенны и расширить ее эксплуатационные возможности, использовать в приемно-передающих устройствах или в качестве самостоятельного излучателя, облучателя зеркальных и линзовых антенн, элемента антенной решетки при разработке навигационных, локационных, телекоммуникационных систем и средств связи, а так же организовать включение антенны непосредственно в СВЧ - КВЧ (сверхвысокая частота -крайне высокая частота) модули и ее питание без дополнительных согласующих устройств.

Полезная модель относиться к устройству конструктивных элементов антенн бегущей волны и может быть использована в приемопередающей аппаратуре, а именно в устройствах формирования направленных пучков электромагнитных волн.

Известна антенна бегущей волны, содержащая резонансный полосковый излучатель, выполненный в виде прямоугольной металлической пластины с полосковым филером, размещенным на диэлектрической подложке, при этом подложка покрывает металлический экран, а резонансный полосковый излучатель - возбудитель для диэлектрического стержня выполненного в виде пирамиды, установлен над его плоскостью так, что его торец полностью перекрывает плоскость пластины, и отстоит от нее на заданном расстоянии [Заявка №94044761, МПК H01Q; 13/24, 20.10.1996]. Данное устройство, при своей относительной простоте, не обеспечивает, при необходимости, достаточную узконаправленность излучения.

Известны: антенна бегущей волны, включающая печатный вибратор на диэлектрическом основании, рефлектор в виде металлической пластины, пассивные элементы в виде двух металлических полос и

металлическую пластину на диэлектрической подложке, причем полосы отделены от вибратора щелями, питание вибратора осуществляется через коаксиально-полосковый переход и полосковую линию, при этом полосы нанесены сверху и снизу на диэлектрическое основание и соединены с рефлектором антенны, а металлическая пластина размещена несимметрично относительно центра вибратора и является широкополосным директорным элементом [Патент РФ №2071154, МПК H01Q 1/38, 27.12.1996]; антенна с плоской микрополосковой антенной решеткой, содержащей размещенные на диэлектрической подложке нечетное количество излучателей прямоугольной формы разделенных зазорами одинаковой ширины, центральный излучатель выполненный квадратной формы со стороной равной /2, средние излучатели выполненные прямоугольной формы с одной стороной равной /2, а другой стороной равной длине волны , остальные излучатели выполнены в форме квадрата со стороной равной длине волны , возбуждающий элемент центрального излучателя и возбуждающие элементы средних излучателей, соединенных с микрополосковой разводкой питания [Патент РФ №2087058, МПК H01Q 1/38, 10.08.1997]. Недостатком таких антенн является относительная сложность устройств.

Известна антенна бегущей волны, содержащая дисковую диэлектрическую подложку с двумя слоями металлизации на обеих сторонах, выполненных в виде аксиально-симметричных участков, участки каждого слоя выполнены в виде десяти секторов с угловым размером 12 град., при этом боковые кромки смежных секторов могут быть соединены металлическими перемычками, а гальваническое соединение секторов с кольцевыми проводниками может быть выполнено с помощью активных полупроводниковых элементов [Патент РФ №2047249, МПК H01Q 1/38, 27.10.1995]. Такая антенна не позволяет при формировании пучка электромагнитных волн обеспечивать их узконаправленность.

Задачей предлагаемого технического решения является создание антенны бегущей волны, упрощенной конструкции - технологичной в изготовлении, с уменьшенной излучающей поверхностью, имеющей узконаправленность луча.

Технический результат - надежная и несложная в изготовлении конструкция, с улучшенными и регулируемыми эксплуатационными возможностями при уменьшении излучающей поверхности и формировании узконаправленного луча.

Техническая задача решается посредством предлагаемой полезной модели, устройство которой представляет собой антенну бегущей волны, включающую реберно-диэлектрическую линию, излучатель которой выполнен в виде двух прямоугольных металлических (токопроводящих) ребер длиной L одинаковой толщины, отстоящих друг от друга на расстоянии w кратном длине волны , с пластинами - подложкой из диэлектрического материала, ориентированных перпендикулярно ребрам и расположенных на равном расстоянии между ними.

Техническое решение поясняется на примерах его выполнения. На чертежах изображено: фиг.1 - конструктивная схема устройства антенны бегущей волны; фиг.2 - рабочая структурная схема антенны бегущей волны; фиг.3 - излучатель: а) - вид спереди, б) - вид сверху; в) - вид сбоку; фиг.4 - график нормированной амплитудной диаграммы направленности антенного устройства в Е - плоскости (линейный масштаб); фиг.5 - график нормированной амплитудной диаграммы направленности антенного устройства в Н - плоскости (линейный масштаб).

Волноведущая структура антенны бегущей волны содержит вход - волновод 1, переход волновод - реберно-диэлектрическая линия 2, реберно-диэлектрическую линию 3, антенное устройство 4 в составе перехода реберно-диэлектрическая линия - излучатель 5 и излучатель 6,

диэлектрическую пластину - подложку 7, токопроводящие металлические ребра 8.

По результатам эксперимента видно (фиг.4 и 5), что предлагаемая антенна бегущей волны на основе основе реберно-диэлектрической линии излучает вдоль своей оси, формируя симметричный, практически одинаковый во взаимно перпендикулярных плоскостях Е и Н, основной луч, его ширина, в зависимости от длины излучателя, находится в пределах от 20 до 60 град., - подбор соотношений размеров элементов реберно-диэлектрической линии позволяет регулировать ширину осевого излучения, достигая заданную узконаправленность (коэффициент направленности)

Устройство антенны бегущей волны позволяет, при простоте конструктивного решения, уменьшить излучающую поверхность антенны и расширить ее эксплуатационные возможности, использовать в приемно-передающих устройствах или в качестве самостоятельного излучателя, облучателя зеркальных и линзовых антенн, элемента антенной решетки при разработке навигационных, локационных, телекоммуникационных систем и средств связи, а так же организовать включение антенны непосредственно в СВЧ - КВЧ (сверхвысокая частота - крайне высокая частота) модули и ее питание без дополнительных согласующих устройств.

1. Антенна бегущей волны, содержащая диэлектрическую подложку в виде пластины с двумя слоями металлизации на обеих ее сторонах, отличающаяся тем, что слои металлизации выполнены в виде токопроводящих прямоугольных ребер одинаковой толщины, ориентированных в одной плоскости перпендикулярно диэлектрической пластине, размещенной между ними на равном расстоянии от поверхностей диэлектрической пластины, формируя реберно-диэлектрическую линию излучателя антенны, и отстоящих друг от друга на расстоянии, кратном длине волны .

2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что включает более одной реберно-диэлектрической линии.