185107. lajstromszámú szabadalom • Antennaszerkezet az antenna nyereségének és főnyalábszélességének változtatására
1 185 107 2 A találmány tárgya antennaszerkezet az antenna nyereségének és főnyalábszélességének változtatására. Egyes antenna alkalmazási feladatokban szükséges, hogy az antenna nyereségét illetve fönyalábjának szélességét a működtetés során két meghatározott, egymástól különböző értékre állítsák be. Ilyen műszaki feladat az, amelyben az egyik állapotban kisebb nyereség és nagyobb főnyalábszélesség szükséges (pl. céltárgy-keresés vagy az irány pontatlanabb meghatározása során); a másik állapotban viszont — figyelembevéve az antenna nyeresége és a főnyaláb irányélességi szöge közötti reciprok összefüggést — nagyobb nyereség és élesebben irányított főnyaláb, tehát kisebb főnyalábszélesség szükséges; annak érdekében, hogy az átvitel kisebb csillapítású legyen és ily módon a vett jel jel/zaj viszonya nagyobb legyen. A két állapot közötti átmenetet általában gyorsan, max. néhány másodperc nagyságrendű, illetve ennél rövidebb időtartam alatt kell megvalósítani. A fenti feladatra korábban két vagy több egymástól különböző és külön-külön részfeldatoknak megfelelő antennát alkalmaztak. Ezt a megoldást szemlélteti az 1. ábra, ahol két különböző A1 és A2 antenna van, amelyeket elektronikus vagy mechanikai K kapcsolóval kapcsoltak egy közös J átviteli és jelfeldolgozó berendezéshez. Az A1 és A2 antennákat ilyenkor a szimultán beállítás érdekében közös vagy egymással elektronikus ill. mechanikai kényszerkapcsolatban álló T tarlószerkezeten rögzítik. Ez a megoldás egyrészt költséges, mivel több antennát és ehhez kapcsolódó járulékos elemeket (tartószerkezet, forgatóberendezés, antennalápvonal vagy antennakábel) igényel; ezenkívül gondoskodni kell az antennák megfelelő pontosságú szimultán mozgatásáról, valamint az elektromos jelútbán elhelyezkedő átkapcsoló szerkezet miatt szükségképpen nő az átviteli út az antennák és jelfeldolgozó berendezés között, végül pedig a kapcsoló a fémesen ill. elektromosan érintkező szerkezeteivel többlet csillapítást, valamint bizonytalanságot és potenciális hibaforrást visz be az átviteli útba. Az 1. ábra ismert megoldást vázol két külön antennával és kapcsolóval. A 2. ábra kétreflektoros antenna felépítésének vázlatát mutatja. A 3. ábra a találmány szerinti megoldás, melynél a szekunder-reflektor apertúra felülettel párhuzamosan, rúdszerkezettel lineárisan mozgatható. A 4. ábra a találmány szerinti megoldás, melynél a szekunder-reflektor sínrendszerrel mozgatható. Az 5. ábra a találmány szerinti megoldás vezetett rudas kivitelben. A 6. ábra a találmány szerinti megoldás, melynél a szekunder-reflektor a primer sugárzóhoz képest excentrikusán mozgatható. A 7. ábra a találmány szerinti megoldás, melynél a szekunder-reflektor forgástengely körül elforgatható. Célunk a találmánnyal olyan antennaszerkezet kialakítása, amely egy antenna alkalmazásával, egy mechanikai művelet által valósítja meg az antennanyereség és a főnyalábszélesség változtatását. A feladathoz a 2. ábrán látható kétreflektoros 5 antennából indulunk ki. A kétreflektoros antenna a B csatlakozási ponttal rendelkező P primersugárzóból, mechanikusan mozgatható és elektromosan jól vezető S szekundersugárzóból, valamint elektromosan jól vezető R antennareflektorból áll; az 10 R antennareflektor nyílása az A apertúra-síkot határozza meg. A megoldás szerinti a primersugárzó kúpos vagy négyszögletes tölcsérantenna, sík vagy kúpos spirálantenna, esetleg dipól, réssugárzó; ezek nyeresége viszonylag kisértékű (kisebb, mint 15 25 dB), S szekundersugárzó a P primersugárzó felől nézve sima, konkáv vagy konvex felület, az R antennareflektor pedig sima konvex felület, X az antenna tengelye. Egy igen gyakran alkalmazott megoldásban a ^ P primersugárzó csonkakúp, az S szekundersugárzó forgási hiperboloid az R antennareflektor pedig forgási paraboloid felület. Az adó működése során a P primersugárzó meg- 25 világítja az S szekundersugárzót és az arról vissza- Q verődő sugárzás világítja meg az R antennareflektort, amely végül is az antenna sugárnyalábját előállítja. Az ily módon felépített antenna jellemzőit lényegében — az elemek helyes beállítása esetén — 3Q íz A aperlúra-sik geometriai méretei illetve ezek arányai a hullámhosszhoz szabják meg. A találmány antennaszerkezet az antenna nyereségének változtatására, amely kétreflektoros antennából és a szekundersugárzó helyzetének változta- 35 tására szolgáló mechanikai szerkezetből áll. A szekundersugárzó két szélső pozíciója között legalább a legnagyobb geometriai mérete kétszeresének megfelelő távolság van, amely mozgató és tartó mechanikai szerkezettel van ellátva. 40 A találmány szerint a változtatható nyereséget illetve a főnyaláb szélességet azáltal valósítjuk meg, hogy alkalmasan kialakított mechanikai szerkezetek segítségével az S szekundersugárzót a 2. ábrán látható helyéről eltávolítjuk a P primersugárzó elől 45 ^legalább a legnagyobb geometriai méretének kétszeresével), ennek következtében az antennán a kétreflektoros szerkezetre jellemző nyereségű és főnyalábszélességü sugárzás helyett a P primersugárróra jellemző, az előbbinél lényegesen kisebb nyere- 50 ségü és szélesebb főnyalábú sugárzás lép fel. A P primersugárzó karakterisztikáját az elmozdított S szekundersugárzó nem befolyásolja számottevően. Az S szekundersugárzó elmozdítására három ^ alapvető megoldást dolgoztunk ki. Ezek közül az antenna alkalmazásának, mechanikai szerkezeteinek és a rendelkezésre álló mozgató szerkezetnek megfelelően kell a konkrét feladatok esetében a célszerű megoldást kiválasztani. A találmány szerinti első megoldás a 3. ábrán látható. Az S szekundersugárzót az A apertúrasíkkal párhuzamosan vagy közel párhuzamosan ( ± 20°-nál nem nagyobb szögeltéréssel), lineárisan 65 mozgatjuk az SR sín vagy rúdszerkezet segítségé2
