Рупорних антен

Способи підвищення спрямованості

Основним недоліком рупорної антени є наявність фазових викривлень у розкриві. Для зменшення таких викривлень слід збільшувати довжину рупора (при цьому розподіл поля у розкриві наближається до синфазного). Для формування вузьких ДС довжина рупора стає дуже великою. Наприклад, для отримання ширини ДС, що дорівнює 5^о, довжина Н-рупора повинна бути більшою 60λ, тобто рупор стає дуже громіздким.

Таким чином формування вузьких ДС за допомогою звичайних рупорних антен ускладнено. Для уникнення даного недоліку на практиці можна використовувати такі способи:

1. Використання багаторупорних антен. Ідея способу полягає у тому, що необхідний великий розмір L антени утворюється n рупорами. Схема багаторупорної антени для n=4 наведена на рис. 8.7.

Рупори розміщуються вздовж прямої лінії і поєднуються між собою так, щоб довжина шляху хвилі від загального хвилеводу до будь-якого рупора була однаковою.

Недоліком багаторупорної антени є труднощі у забезпеченні точної синфазності збудження всіх

рупорів та складність конструкції. З цієї причини просторові решітки із рупорів використовуються рідко.

2. Корекція фазових викривлень за допомогою спеціальних пристроїв. Існує багато методів корекції.

Одні з них полягають у вирівнюванні геометричних шляхів, які проходить електромагнітна хвиля від вершини рупора до всіх точок розкриву (рис. 8.8, а). У других вирівнюються оптичні шляхи, які проходить електромагнітна хвиля від вершини рупора до всіх точок розкриву, для чого у розкриві розміщуються лінзи, які і вирівнюють фазовий фронт хвилі (рис. 8.8, б, в).

Профіль геодезичної лінзи (рис. 8.8, а) вибирають так, щоб довжина геометричного шляху від вершини рупора до будь-якої точки розкриву була однаковою.

У прискорювальних лінзових вставках зменшується оптична довжина шляху периферійних променів порівняно із центральними, а в уповільнювальних, навпаки, збільшують оптичний шлях центральних променів порівняно із периферійними із-за різних фазових швидкостей хвилі.

3. Для звуження ДС антен часто використовують коробчасті рупори. Розміри розкриву такого рупора вибирають таким чином, щоб збудити у рупорі одночасно хвилі типів Н₁₀ та Н₃₀ (рис. 8.9).

В результаті інтерференції хвиль Н₁₀ та Н₃₀ амплітудний розподіл стає більш рівномірним порівняно із хвилею Н₁₀. Недоліком такого рупора є те, що підвищення спрямованості супроводжується зростанням бічних пелюсток.

4. Для уникнення фазових викривлень до рупора приєднується сегмент параболоїда. Така антена отримала назву рупорно-параболічної. На практиці використовуються рупорно-параболічні антени із пірамідальним або із конічним рупором.