Результат интеллектуальной деятельности: КОРРЕКТОР ПОЛЯРИЗАЦИИ ОБЛУЧАТЕЛЯ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано, в частности, в зеркальных антенных системах для приема сигналов спутникового телевидения или в зеркальных антеннах земных станций спутниковой связи.

Корректор поляризации предназначен для улучшения согласования по поляризации наземной антенны, работающей в линии связи «спутник-земля» с антенной, установленной на космическом аппарате.

Проблема может быть обусловлена двумя причинами:

1) наземная антенна имеет недостаточно низкий уровень кроссполяризации в силу недостатков конструкции, допусков изготовления или других факторов;

2) бортовая антенна, установленная на борту космического аппарата, не обеспечивает равномерность поляризационных характеристик излучения в пределах обслуживаемой территории, в частности, на краю зоны обслуживания, где уровень кроссполяризации сигнала от бортовой антенны может превышать допустимое значение, что приводит к высокому уровню помех при работе линии связи одновременно на двух ортогональных поляризациях.

И в первом, и во втором случаях корректор поляризации, установленный на облучателе наземной антенны, позволяет изменить поляризационные свойства этой антенны таким образом, чтобы компенсировать в требуемой степени собственную кроссполяризацию или кроссполяризацию антенны на спутнике и обеспечить согласование по поляризации линии связи в целом.

Известны корректоры поляризации, выполненные в виде волноводных устройств, устанавливаемых в трактах облучателей зеркальных антенн (см., например, Казарян А.Э., Корчемкин Ю.Б. и др. Двухдиапазонные облучатели зеркальных антенн с высоким уровнем кроссполяризационной развязки, «Радиотехника», №4,2009, с.81-85).

Недостаток указанных известных корректоров состоит в том, что они сложны в изготовлении и настройке, а значит, существенно удорожают конструкцию облучателя.

Известен корректор поляризации, выполненный в виде секции круглого волновода с настроечными элементами, позволяющими при прохождении по волноводу сигнала основной поляризации возбуждать в волноводе дополнительную компоненту поля, ортогональную основной, с управляемой амплитудой и фазой (см. US 4549310, 22.10.1985).

Недостатки известного корректора состоят в том, что он также сложен в изготовлении, применим только для антенн, работающих на линейной поляризации, кроме этого, конструкция корректора не позволяет использовать его на уже введенных в эксплуатацию антеннах без необходимости замены облучателя.

Задачей заявленного изобретения является создание корректора поляризации, лишенного указанных недостатков.

В результате достигается технический результат, состоящий в упрощении конструкции корректора поляризации и, следовательно, снижении его себестоимости, в упрощении монтажа корректора на облучатель зеркальной антенны, в том числе, и введенной в эксплуатацию, а также в возможности использовать заявленный корректор для работы на круговой поляризации.

Указанный технический результат достигается посредством создания корректора поляризации облучателя зеркальной антенны, выполненного в виде проводника, имеющего форму дуги, концы которого соединены с кольцом, выполненным с возможностью закрепления на облучателе и поворота относительно его продольной оси, таким образом, что проводник располагается поперек направления поля излучения облучателя.

На фигуре показан заявленный корректор поляризации в работе.

Заявленный корректор поляризации выполнен в виде проводника 1, имеющего форму дуги, концы которого соединены с кольцом 2, выполненным с возможностью закрепления на облучателе 3 зеркальной антенны 4 и поворота относительно его продольной оси, таким образом, что проводник 1 располагается поперек направления поля излучения облучателя 3.

Заявленный корректор поляризации используют следующим образом.

При внесении проводника 1 в поле излучения облучателя 3 на проводнике 1 индуцируются электрические токи, которые, в свою очередь, возбуждают вторичное поле, интерферирующее с первичным полем излучения облучателя 3. Поворачивая кольцо 2 с проводником 1 относительно продольной оси облучателя 3, добиваются такого положения проводника 1, при котором вторичное поле в максимальной степени компенсирует паразитную поляризационную составляющую первичного поля, складываясь с ней в противофазе. Таким образом, удается улучшить согласование линии связи между двумя антеннами по поляризации, по меньшей мере, в одном заданном частотном стволе.

Примером применения заявленного корректора может служить его использование в составе однозеркальной антенны для приема спутникового телевидения в С-диапазоне при работе с ретранслятором спутника «Ямал», работающим с поляризационным уплотнением.

Облучатель 3 обеспечивает уровень кросс-поляризации антенны минус 25 дБ при работе на круговой поляризации. После установки корректора поляризации и настройки уровень кросс-поляризации антенны составляет не более минус 30 дБ в полосе не менее 1%, что достаточно для работы в одном частотном стволе.

Антенна 4 с заявленным корректором поляризации позволяет отстроиться от помех, создаваемых сигналом ортогональной поляризации при работе спутника с поляризационным уплотнением сигналов.

Облучатель 3 с корректором поляризации обеспечивает настройку и при работе на линейной поляризации. В этом случае настройка по поляризации также производится с помощью кольца 2 путем поиска наилучшего углового положения проводника 1 относительно плоскости поляризации основного сигнала, излучаемого или принимаемого облучателем 3, которое обеспечивает минимальный уровень рассогласования линии связи между двумя антеннами по поляризации.

При работе в регионах с холодным климатом заявленный корректор поляризации может быть снабжен нагревателем для предотвращения образования наледи.