Хвилеводно-щілинний фідерний тракт антен з коловою поляризацією

Abstract

Сучасні інформаційні системи використовують сигнали з круговою поляризацією. Серед них можна виділити системи стеження, системи дистанційного зондування, супутникові телевізійні системи. Використання в супутникових системах зв’язку сигналів з коловою поляризацією дозволяє успішно протидіяти багатопроменевому поширенню сигналів у навколишньому середовищі, що зменшує інтерференційні завади. Завдяки відбиттю сигналів від різних об’єктів, вони перетворюють свою поляризацію. Це дозволяє зменшити спотворення сигналів в приймальному пристрої, що збільшує інформаційну ємність бездротових каналів передачі даних. У супутниковому зв’язку широко використовуються багатодіапазонні рупорні антени. Застосування таких пристроїв дозволяє передавати сигнали високої потужності та приймати сигнали з низьким рівнем завад. Такі системи застосовуються для живлення рефлекторних антен з широкими смугами пропускання. Для таких застосувань запропоновано рупорний антенний пристрій, в якому можна обробляти сигнали, що забезпечують формування сигналів з лівою круговою поляризацією та сигналів з правою круговою поляризацією. Живлення запропонованої рупорної антени здійснювалося через отвір у вигляді щілини, прорізаної в прямокут-ному хвилеводі. Завдяки тому, що щілина розташована під кутом 45º, антена може формувати сиг-нали з подвійною круговою поляризацією. Запропонована конструкція може використовуватися без поляризаційних пристроїв, які необхідно окремо розробляти. Створена конструкція рупорної антени на робочій частоті 16 ГГц забезпечує пікове значення коефіцієнта підсилення антени 24 дБ для сигналів з правого круговою поляризацією і пікове значення коефіцієнта підсилення 18 дБ для сигналів з лівою круговою поляризацією. Поляризаційна ізоляція перевищує 12 дБ. Більше того, на робочій частоті максимальне значення коефіцієнта відбиття набуває значення 17 дБ. Таким чином, розроблена рупорна антена з подвійною круговою поляризацією забезпечує ефективні характеристики у вузькій смузі частот.

Modern information systems use circularly polarized signals. Among them are tracking systems, remote sensing sys-tems, satellite television systems. The use of circularly polarized signals in satellite communication systems allows to com-bat multipath propagation of signals in the environment, which reduces interference. By reflecting signals from different objects, they transform their polarization. This makes it possible to reduce signal distortions in the receiving device, which increases the information capacity of wireless data transmission channels. In satellite communications, multi-band horn antennas are widely used. The use of such devices allows transmission of signals with high power and reception of signals with low noise level. Such systems are used as powering a reflector antenna with a wide bandwidth. For such applications, a horn antenna device has been proposed in which signals can be excited that produce left-hand circularly polarized signals and right-hand circularly polarized signals. The proposed horn antenna was powered through a slot that was cut in a rectan-gular waveguide. Due to the 45º angle of the slot, the antenna can generate signals with double circular polarization. The proposed design can be used without polarizing devices, which must be developed separately. The developed design of the horn antenna at the operating frequency of 16 GHz provides a peak antenna gain of 24 dB for signals with right circular polarization and a peak value of a gain of 18 dB for signals with left circular polarization. The polarization isolation is greater than 12 dB. Moreover, at the operating frequency, the maximum value of the reflection coefficient takes on a value of 17 dB. Thus, the developed waveguide slot feed section for antennas with circular polarization provide rather good charac-teristics in a narrow frequency band.