Плоская радиоголографическая антенна (ее варианты)

(71) Заявитель Мизгайлов Владимир Николаевич(72) Авторы Мизгайлов Владимир НиколаевичСимениодис Константин ИльичЗелинский Дмитрий НиколаевичВериго Бронислав АнтоновичКудрячев Леонид Константинович(73) Патентообладатель Мизгайлов Владимир Николаевич(57) 1. Плоская радиоголографическая антенна, содержащая плоскую радиоголограмму,включающую дифракционные элементы в форме щелей, расположенных на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с шагом, равным средней рабочей длине волны, плоский металлический экран, установленный параллельно радиоголограмме на расстоянии, не превышающем четверти рабочей длины волны, диэлектрик, расположенный между металлическим экраном и радиоголограммой и образующий вместе с ними резонатор, ограниченный по периметру радиоголограммы и экрана соединяющими их металлическими полосками, волновод, соединенный с резонатором, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поглотитель, расположенный по периметру резонатора между диэлектриком и металлическими полосками, радиоголограмма имеет вид металлического экрана, в котором выполнены круговые щели диаметром не менее двадцати пяти сотых и не более четырех десятых рабочей длины волны, причем щели расположены последовательно на незамкнутых концентрических дугах окружностей, а волновод соединен с резонатором так, что центр незамкнутых концентрических дуг окружностей радиоголограммы расположен на прямой, проходящей перпендикулярно плоскости радиоголограммы через фазовый центр облучателя, сформированного присоединением волновода к резонатору. 11752. Плоская радиоголографическая антенна по п. 1, отличающаяся тем, что на наружную поверхность радиоголограммы нанесен слой радиопрозрачного атмосферо- и водонепроницаемого материала. 3. Плоская радиоголографическая антенна, содержащая плоскую радиоголограмму,включающую дифракционные элементы в форме щелей, расположенных на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с шагом, равным рабочей длине волны, плоский металлический экран, установленный параллельно радиоголограмме на расстоянии, равном четверти рабочей длины волны, и образующий с ней резонатор,ограниченный по периметру радиоголограммы и экрана соединяющими их металлическими полосками, волновод, соединенный с резонатором, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поглотитель, расположенный внутри и по периметру резонатора на поверхности металлических полосок, радиоголограмма имеет вид металлического экрана, в котором выполнены круговые щели диаметром не менее двадцати пяти сотых и не более четырех десятых рабочей длины волны, причем щели расположены последовательно на незамкнутых концентрических дугах окружностей, а волновод соединен с резонатором так, что центр незамкнутых концентрических дуг окружностей радиоголограммы расположен на прямой, проходящей перпендикулярно плоскости радиоголограммы через фазовый центр облучателя, сформированного присоединением волновода к резонатору. 4. Плоская радиоголографическая антенна по п. 3, отличающаяся тем, что на наружную поверхность радиоголограммы нанесен слой радиопрозрачного атмосферо- и водонепроницаемого материала.., 1975. - . -23. - Р. 807-810. 3. Заявка Республики Беларусь 20010282, МПК Н 013/00, 19/06, 19/08, 19/10, 19/15,15/02, 15/14, 15/23, 13/8, 2002 (прототип). Полезная модель относится к антенной технике, конкретно к радиоголографическим антеннам с использованием дифракционных устройств для видоизменения диаграммы направленности, и может быть использована в качестве антенны для спутникового телевидения или радиовещания (для спутниковой связи) с радиосигналами любой поляризации. Известна плоская радиоголографическая антенна, содержащая радиоголограмму, выполненную в виде совокупности дифракционных элементов, расположенных в ее плоскости на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с постоянным шагом, кратным рабочей длине волны, диэлектрическую подложку, на которой размещены дифракционные элементы, облучатель, фазовый центр которого совпадает с осью, проходящей через центр концентрических дуг окружностей 1. В известной радиоголографической антенне используются две радиоголограммы, имеющие дифракционные элементы в виде металлических проводников, нанесенных на диэлектрические подложки,причем расстояния между плоскостями голограмм не менее четверти длины волны, а рупорный облучатель расположен под углом к плоскостям радиоголограмм. Указанные причины ограничивают возможность уменьшения габаритов известной антенны, обуславливают сложность ее конструкции и сложность технологии изготовления, а значительный уровень излучения в заднюю полуплоскость снижает коэффициент усиления антенны в полосе частот. Известна плоская радиоголографическая антенна, содержащая радиоголограмму, выполненную в виде совокупности дифракционных элементов, расположенных в ее плоскости на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с по 2 1175 стоянным шагом, кратным рабочей длине волны, диэлектрическую подложку, на которой расположены дифракционные элементы, облучатель, установленный фазовым центром в центре концентрических дуг радиоголограммы 2. В этой радиоголографической антенне дифракционными элементами, формирующими диаграмму направленности, служат плоские узкие металлические полоски, выполненные в виде незамкнутых дуг на диэлектрической подложке с радиусом незамкнутых дуг, кратных длине волны, центры которых расположены в фазовом центре облучателя. Однако такая радиоголограмма формирует двухстороннее излучение, а антенна способна излучать (принимать) лишь линейнополяризованное излучение. Для получения одностороннего излучения известная антенна содержит многослойную радиоголограмму в виде пакета из двух и более диэлектрических пластин с нанесенными на них незамкнутыми металлическими дугами, радиусы которых на каждой из последующих нижних пластин на четверть волны больше соответствующих по номеру радиусов дуг из металлических полосок, расположенных выше на один слой,при этом центры дуг находятся на оси, походящей через фазовый центр облучателя. Однако это влечет за собой увеличение толщины и объема антенны до величин сравнимых с длиной волны, существенно усложняет конструкцию антенны и технологию ее изготовления. При этом обратное излучение в заднюю полуплоскость остается значительным, что ухудшает энергетические характеристики известной антенны, в частности ограничивает коэффициент усиления антенны в полосе частот. Необходимость применения рупорного облучателя усложняет конструкцию антенны. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является радиоголографическая антенна, содержащая плоскую радиоголограмму, включающую дифракционные элементы в форме щелей, расположенных на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с шагом, равным рабочей длине волны,плоский металлический экран, установленный параллельно радиоголограмме на расстоянии, не превышающем четверти рабочей длины волны, диэлектрик, расположенный между металлическим экраном и радиоголограммой и образующий вместе с ними резонатор,ограниченный по периметру радиоголограммы и экрана соединяющими их металлическими полосками, волновод, соединенный с резонатором 3. В известной антенне дифракционные элементы имеют вид дугообразных металлических полосок, внутри которых прорезаны дугообразные щели, а плоская радиоголограмма представляет совокупность дифракционных элементов, расположенных в одной плоскости на концентрических дугах и нанесенных на плоскопараллельную поверхность диэлектрической подложки, причем полоски и щели имеют разные размеры, а это приводит к рассогласованию и нестабильности коэффициента усиления в полосе рабочих частот. Радиоголограмма, диэлектрик и металлический экран образуют резонатор, заполненный диэлектриком, в котором металлические полоски, соединяющие радиоголограмму и экран, образуют стенки. Отражения от стенок приводят к рассогласованию в полосе частот. Дифракционные элементы имеют сложную форму, а это усложняет технологию изготовления антенны. Применение диэлектрика с высоким значением диэлектрической проницаемости уменьшает поперечные размеры (толщину) антенны, но в то же время усиливает требования к точности воспроизведения размеров диэлектрического резонатора, что усложняет технологию изготовления антенны, поскольку неточности в изготовлении приводят к рассогласованию в полосе рабочих частот. В известной антенне в качестве облучателя используется открытый конец прямоугольного волновода, что, с одной стороны, позволяет совместить фазовый центр волновода с центром концентрических дуг и за счет этого обеспечить высокий коэффициент усиления, а с другой - вносит потери энергии, а значит ограничивает возможности повышения коэффициента усиления антенны. Конструкция антенны рассчитана на использование только прямоугольного волновода (применение других трактов запитки антенны требует использования специального облучателя), что ограничивает область применения 1175 антенны. Использование диэлектрического материала приводит к потерям, а это может ограничить коэффициент усиления антенны в полосе частот. Предлагаемая полезная модель решает задачу создания плоской радиоголографической антенны, то есть антенны с плоским излучающим раскрывом возбуждаемой с ребра плоскости раскрыва и имеющей габаритные размеры в плоскости раскрыва значительно большие, чем в перпендикулярной ей плоскости. Основной технический результат полезной модели заключается в улучшении согласования и повышения величины и стабильности коэффициента усиления в полосе рабочих частот, а также в упрощении технологии изготовления антенны и расширении ее области применения. Дополнительный технический результат заключается в повышении стабильности работы антенны. Достижение основного технического результата обеспечивается тем, что плоская радиоголографическая антенна, содержащая плоскую радиоголограмму, включающую дифракционные элементы в форме щелей, расположенных на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с шагом, равным рабочей длине волны, плоский металлический экран, установленный параллельно радиоголограмме на расстоянии,не превышающем четверти рабочей длины волны, диэлектрик, расположенный между металлическим экраном и радиоголограммой и образующий вместе с ними резонатор, ограниченный по периметру радиоголограммы и экрана соединяющими их металлическими полосками, волновод, соединенный с резонатором, дополнительно содержит поглотитель,расположенный по периметру резонатора между диэлектриком и металлическими полосками, радиоголограмма имеет вид металлического экрана, в котором выполнены круговые щели диаметром не менее двадцати пяти сотых и не более четырех десятых рабочей длины волны, причем щели расположены последовательно на незамкнутых концентрических дугах окружностей, а волновод соединен с резонатором так, что центр незамкнутых концентрических дуг окружностей радиоголограммы расположен на прямой, проходящей перпендикулярно плоскости радиоголограммы через фазовый центр облучателя, сформированного присоединением волновода к резонатору. Достижение основного технического результата обеспечивается также тем, что плоская радиоголографическая антенна, содержащая плоскую радиоголограмму, включающую дифракционные элементы в форме щелей, расположенных на незамкнутых концентрических дугах окружностей, отстоящих друг от друга с шагом, равным рабочей длине волны, плоский металлический экран, установленный параллельно радиоголограмме на расстоянии, равном четверти рабочей длины волны, и образующий с ней резонатор, ограниченный по периметру радиоголограммы и экрана соединяющими их металлическими полосками, волновод, соединенный с резонатором, дополнительно содержит поглотитель,расположенный внутри и по периметру резонатора на поверхности металлических полосок, радиоголограмма имеет вид металлического экрана, в котором выполнены круговые щели диаметром не менее двадцати пяти сотых и не более четырех десятых рабочей длины волны, причем щели расположены последовательно на незамкнутых концентрических дугах окружностей, а волновод соединен с резонатором так, что центр незамкнутых концентрических дуг окружностей радиоголограммы расположен на прямой, проходящей перпендикулярно плоскости радиоголограммы через фазовый центр облучателя, сформированного присоединением волновода к резонатору. Для достижения дополнительного технического результата на наружную поверхность радиоголограммы нанесен слой радиопрозрачного атмосферо- и водонепроницаемого материала. Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить создание двух вариантов плоских радиоголографических антенн, отличающихся заполнением резонатора радиоголографической антенны с резонатором, заполненным диэлектриком и радиоголографической антенны с полым резонатором. Варианты связаны единым изобретательским замыслом создания плоской радиоголографической антенны, обладающей высоким согла 4 1175 сованием и стабильностью коэффициента усиления в полосе рабочих частот, простой в изготовлении и имеющей малые габаритные размеры. Отличия вариантов заключаются в том, что радиоголографическая антенна с резонатором, заполненным диэлектриком, имеет меньшие габаритные размеры по сравнению с антенной с полым резонатором (использование диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью уменьшает толщину антенны на корень квадратный из величины диэлектрической проницаемости), а антенна с полым резонатором вносит меньшие энергетические потери и имеет больший коэффициент усиления в полосе рабочих частот, чем антенна с диэлектрическим резонатором. Предлагаемая антенна обеспечивает преобразование падающей в ее раскрыв плоской радиоволны в сходящуюся в волновод сферическую волну и наоборот - преобразование излучаемой волноводом сферической волны в плоскую радиоволну высокой направленности. Незамкнутые концентрические дуги окружностей при этом отображают радиоголографическую структуру сложения плоской и сферической радиоволн в плоскости радиоголограммы. Дифракционные элементы, как элементы, отображающие радиоголографическую структуру, образованную суперпозицией сферической и плоской волн, расположены в местах максимальных амплитуд этих волн. В отличие от известных, в предлагаемой антенне каждый дифракционный элемент выполнен в виде круговой щели, прорезанной в металлическом экране (металлическом листе или металлическом слое). При этом каждая круговая щель является аналогом щелевой антенны, обеспечивающим прием - передачу электромагнитной волны с линейной и круговой поляризацией. Круговые щели менее искажают пространственные и энергетические характеристики антенны в диапазоне частот. Выполнение щели с диаметром щелей менее нижнего предела (менее 0, 25 рабочей длины волны) приводит к снижению согласования и уменьшению коэффициента усиления в 10 процентной полосе частот на 1016 дБ, а более верхнего предела (более 0,4 рабочей длины волны) - к снижению согласования и уменьшению коэффициента усиления на 1218 дБ. Расположение круговых щелей последовательно друг за другом по концентрическим незамкнутым дугам обеспечивает стабильные высокие значения коэффициента усиления в полосе рабочих частот. Введение поглотителя, расположенного в виде слоя на поверхности металлических полосок, соединяющих экран и радиоголограмму, позволяет улучшить согласование в 10 полосе частот за счет уменьшения излучения, отраженного от стенок резонатора. Кроме того, последовательное выполнение круговых щелей в слое металла технологически просто,что упрощает технологию изготовления антенны. Благодаря тому, что центр незамкнутых концентрических дуг окружностей радиоголограммы расположен на прямой, проходящей перпендикулярно плоскости радиоголограммы через фазовый центр облучателя, сформированного присоединением волновода к резонатору, обеспечивается возможность запитки антенны как прямоугольным волноводом, так и коаксиальным кабелем с обеспечением необходимой электрической герметичности соединения, что уменьшает потери и увеличивает коэффициент усиления антенны в полосе частот. При этом также, как и в прототипе, нет необходимости в использовании специального облучателя. В предложенной конструкции облучателем является волновод и часть примыкающего к нему резонатора. При этом фазовый центр облучателя легко определяется по известным правилам. Нанесение на поверхность радиоголограммы слоя радиопрозрачного атмосферо- и водонепроницаемого материала препятствует проникновению в полость резонатора влаги и агрессивной атмосферы,что обеспечивает стабильность работы и постоянство характеристик радиоголографической антенны. На фиг. 1 схематически изображена конструкция плоской радиоголографической антенны с резонатором, заполненным диэлектриком, вид спереди со стороны раскрыва, на фиг. 2 - ее сечение по А-А, вид сбоку, на фиг. 3 - радиоголографическая антенна, вид сбоку со стороны фланца. На фиг. 4 схематически изображен вариант плоской радиоголографической антенны с полым резонатором, вид спереди со стороны раскрыва при снятом радиопрозрачном слое, на фиг. 5 - ее вид сбоку в сечении по Б-Б. На фиг. 6 приведена 5 1175 конструкция радиоголографической антенны с радиоголограммой в виде сектора, вид спереди. Фиг. 7 иллюстрирует схему подключения плоской радиоголографической антенны к волноводу в виде коаксиального кабеля, вид сбоку. Фиг. 8 иллюстрирует диаграммы направленности плоских радиоголографических антенн, изображенных на фигурах 13(кривая 1) и фигурах 45 (кривая 2). На фиг. 9 изображено изменение коэффициента усиления (кривая 1) и КСВ (кривая 2) в рабочей полосе частот для плоской радиоголографической антенны с полым резонатором, изображенной на фигурах 45. Плоская радиоголографическая антенна (фиг. 13) состоит из прямоугольного волновода 1, выполняющего функции облучателя или приемника, плоской радиоголограммы 2, имеющей вид плоского металлического экрана, в котором выполнены круглые щели 3,последовательно расположенные на незамкнутых концентрических дугах 4 окружностей,плоского металлического экрана 5, установленного параллельно радиоголограмме 2, диэлектрика 6, расположенного между металлическим экраном 5 и радиоголограммой 2 и образующего вместе с ними резонатор 7, ограниченный по периметру радиоголограммы 2 и экрана 5 соединяющими их металлическими полосками 8, образующими стенки резонатора 7, поглотителя 9, расположенного по периметру резонатора 7 между диэлектриком 6 и металлическими полосками 8. Расстояние между радиоголограммой 2 (металлическим экраном, из которого она выполнена) и плоским металлическим экраном 5 равно четверти рабочей длины волны, разделенной на корень квадратный из величины диэлектрической проницаемости материала диэлектрика 6. Круговые щели 3 имеют одинаковый диаметр,величина которого выбирается из интервала не менее двадцати пяти сотых и не более четырех десятых рабочей длины волны. Радиусы незамкнутых дуг 4 окружностей отстоят друг от друга с шагом, равным рабочей длине волны, то есть радиусы концентрических дуг увеличиваются от центра 10 дуг с шагом, равным рабочей длине волны А, и находятся от центра 10 концентрических дуг на расстоянии(1, 2,). В предлагаемом варианте диэлектрик 6 выполнен в виде плоскопараллельной диэлектрической пластины, на плоскопараллельные стороны которой нанесены в виде металлических слоев соответственно металлический экран радиоголограммы 2 и плоский металлический экран 5, поглотитель 9 выполнен в виде слоя из поглощающего материала, нанесенного на поверхность металлических полосок 8, а металлические полоски 8 установлены перпендикулярно экрану 5 и радиоголограмме 2 с возможностью соединения. При этом экраны 2 и 5 имеют одинаковые размеры и форму в виде ромба, размеры меньшей диагонали которого составляют не менее восьми средних длин волн рабочего диапазона. Приемная - облучающая часть антенны (облучатель) образована присоединением конца волновода 1 к резонатору 7 со стороны меньшего угла ромба и совмещением функций конца волновода 1 и примыкающей к нему части резонатора 7. В области соединения она (облучатель) имеет вид секториального рупора с фазовым центром 11. Для этого широкие стенки отрезка прямоугольного волновода 1 на одном из его концов соединены заподлицо с металлическим экраном радиоголограммы 2 и металлическим экраном 5, а узкие стенки соединены с металлическими полосками 8. Фазовый центр 11 расположен на пересечении плоскостей,проходящих через полоски 8, и оси волновода. Центр 10 концентрических дуг окружностей расположен на прямой, проходящей через фазовый центр 11, перпендикулярно экрану радиоголограммы 2 и плоскому металлическому экрану 5 (прямая на фигурах не показана),другими словами - на широкой стенке волновода 1 в точке пересечения продолжения полосок 8. При этом расстояние между центрами 10 и 11 равно одной восьмой рабочей длины волны, разделенной на корень квадратный из диэлектрической проницаемости материала диэлектрика. В диэлектрической пластине 6 со стороны волновода 1 выполнен экспоненциальный переход 12 в виде среза края пластины. Для соединения волновода 1 с питающей волноводной линией он снабжен фланцами (позицией не отмечены). Плоская радиоголографическая антенна работает следующим образом. Совокупность дифракционных элементов в виде круглых щелей, расположенных на концентрических 6 1175 дугах, является технической реализацией бинарной радиоголограммы, полученной в результате интерференции двух волновых фронтов - плоского и сферического. Сферический волновой фронт имеет фазовый центр 11, расположенный на оси волновода (фиг. 1), а центр 10 является его прямоугольной проекцией на широкую стенку волновода 1. При работе радиоголографической антенны в режиме излучения электромагнитная волна из волновода 1 поступает в резонатор 7, формируется примыкающей к концу волновода 1 частью резонатора в квазисферическую волну, которая распространяется вдоль радиоголограммы 2, дифрагирует на круглых щелях 3, возбуждая их. При этом щели 3 возбуждаются электрической составляющей поля нормальной к стенкам круглых щелей 3 в экране радиоголограммы 2. Возбуждение щелей 3 происходит синфазно, так как расстояние каждой из них до центра 10, являющегося центром излучения, благодаря малому расстоянию между центрами 10 и 11, кратно рабочей длине волны, на которой в данный момент функционирует антенна. Щели 3 излучают электромагнитные волны, в направлении, перпендикулярном плоскости радиоголограммы 2. В дальней зоне излученные поля от щелей 4 складываются,образуя плоскую электромагнитную волну, излучающуюся из раскрыва радиоголографической антенны. В результате антенна обеспечивает получение остронаправленной диаграммы направленности, нормальной к раскрыву. При работе радиоголографической антенны в режиме приема плоская электромагнитная волна падает нормально на поверхность радиоголограммы 2, одновременно возбуждает круглые щели 3, излучение от которых, распространяясь вдоль экрана радиоголограммы 2 в направлении центра 10 концентрических дуг 4, воспроизводит в совокупности сферическую волну, сходящуюся в центр 10 концентрических дуг 4, и попадает в волновод 1. При работе в режимах приемапередачи плоский металлический экран 5 выполняет роль зеркала, которое отстоит на четверть длины волны от радиоголограммы 2. В силу этого система экран 5 -радиоголограмма 2 обеспечивает одностороннее излучение только в одну сторону из раскрыва антенны. В режиме приема экран 5 обеспечивает односторонний прием со стороны радиоголограммы 2. При работе в режимах приема-излучения часть возбуждающего радиоголограмму излучения отражается от металлических полосок 8 и, отразившись от них, дополнительно и не синфазно возбуждает щели 3, проникает в волновод 1, вызывая нарушение режима бегущей волны и, как следствие, приводя к потерям и рассогласованию. Поглотитель 9 поглощает указанную часть возбуждающего излучения, сводя к минимуму отражения, что повышает согласование и направленность излучения и обеспечивает высокий коэффициент усиления. При отклонении рабочей частоты от среднего значения в пределах рабочего диапазона уменьшается степень синфазного возбуждения и возрастает доля излучения,падающего на стенки резонатора 7, образованные металлическими полосками 8. Однако это излучение поглощается поглотителем 9, что сохраняет высокое согласование, высокий коэффициент усиления и диаграмму направленности антенны. При работе антенны экспоненциальный переход 12 обеспечивает согласование полого волновода 1 и резонатора 7. Кроме вышеописанного варианта радиоголографической антенны с диэлектрическим резонатором 7, возможны и другие конструктивные исполнения элементов и узлов антенны. В частности, группы круглых отверстий 3 могут иметь на концентрических дугах разные диаметры, находящиеся в пределах вышеуказанного интервала, металлический экран 5 и радиоголограмма 2 могут быть выполнены в виде плоских металлических листов, а металлические полоски 8 могут быть выполнены в виде кольца сложного профиля или кольцеобразного выступа на экране 5, соответствующих профилю раскрыва антенны. При выполнении экранов 2, 5 в виде металлических листов, а полосок 8 в виде выступа или кольца в качестве диэлектрика 6 может быть использован сыпучий материал. В качестве поглотителя 9 может быть использован материал с коэффициентом поглощения не менее 1012 дБ. Толщина слоя поглотителя не превышает четверти средней рабочей длины волны диапазона с учетом диэлектрической проницаемости поглотителя. 1175 В качестве возбуждающего антенну волновода может быть также использован коаксиальный кабель(тракт) (фиг. 8). Плоские металлические экраны 2 и 5 могут быть выполнены в виде круга, эллипса, ромба, квадрата, сектора, в вершине которого (в торце) размещен возбуждающий радиоголографическую антенну прямоугольный волновод. На фиг. 7 изображен вариант антенны с радиоголограммой в форме сектора. В этом случае возбуждающий радиоголографическую антенну тракт в виде прямоугольного волновода размещают по оси углового сектора. Возможна и другая форма выполнения экрана радиоголограммы. Например, при прямоугольной форме экрана радиоголограммы прямоугольный волновод или коаксиальный тракт размещают у меньшей стороны. В общем случае размеры диагоналиэкрана радиоголографической антенны (фиг. 1) определяются приближенно, исходя из требуемой ширины диаграммы направленности 2 по уровню половинной мощности, и определяются известной приближенной формулой 69 2, где- рабочая длина волны середины диапазона принимаемых сигналов. В указанных вариантах выполнения плоской радиоголографической антенны, отличающихся выполнением узлов и деталей, ее характеристики существенно не изменяются,а работа таких вариантов радиоголографической антенны не отличается от вышеизложенного варианта. На фиг. 8 (кривая 1) приведена нормированная диаграмма направленности плоской радиоголографической антенны с квадратным раскрывом, со стороной 400 мм, который возбуждается по одной из диагоналей прямоугольным волноводом. Резонатор заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 3. Диаграмма направленности характеризуется высокой направленностью. При этом КСВ в диапазоне частот 10,712,5 ГГц не превышает 1,5, а коэффициент усиления составляет 28 дБ. На фиг. 46 изображен вариант выполнения плоской радиоголографической антенны с полым резонатором. Плоская радиоголографическая антенна состоит из волновода 1,выполняющего функции облучателя или приемника, плоской радиоголограммы 2, имеющей вид плоского металлического экрана, в котором выполнены круглые щели 3, последовательно расположенные на незамкнутых концентрических дугах 4 окружностей, плоского металлического экрана 5, установленного параллельно радиоголограмме 2 и образующего вместе с ней полый резонатор 7, ограниченный по периметру радиоголограммы 2 и экрана 5 соединяющими их металлическими полосками 8, поглотителя 9, расположенного по периметру резонатора 7 на стенках металлических полосок 8. Расстояние между радиоголограммой 2 (металлическим экраном, из которого она выполнена) и плоским металлическим экраном 5 равно четверти рабочей длины волны. Круговые щели 3 имеют одинаковый диаметр, величина которого выбирается из интервала не менее двадцати пяти сотых и не более четырех десятых рабочей длины волны. Радиусы незамкнутых дуг 4 окружностей отстоят друг от друга с шагом, равным рабочей длине волны, то есть радиусы концентрических дуг увеличиваются от центра дуг с шагом, равным рабочей длине волны , и находятся от центра концентрических дуг на расстоянии(1, 2,). В предлагаемом варианте металлические экраны 2, 5 выполнены из плоскопараллельных металлических листов, металлические полоски 8 установлены перпендикулярно экрану 5 и радиоголограмме 2 с возможностью соединения, поглотитель 9 выполнен в виде слоя из поглощающего материала, нанесенного на поверхность металлических полосок 8. При этом экраны 2 и 5 имеют одинаковые размеры и форму в виде ромба, размеры меньшей диагонали которого составляют не менее восьми средних длин волн рабочего диапазона. Приемная - облучающая часть антенны (облучатель) образована присоединением конца волновода 1 к резонатору 7 со стороны меньшего угла ромба и совмещением функций конца волновода 1 и примыкающей к нему части резонатора 7. В области соединения она(облучатель) имеет вид секториального рупора с фазовым центром 11. Для этого широкие 8 1175 стенки отрезка прямоугольного волновода 1 на одном из его концов соединены заподлицо с металлическим экраном радиоголограммы 2 и металлическим экраном 5, а узкие стенки соединены с металлическими полосками 8. Фазовый центр 11 расположен на пересечении плоскостей, проходящих через полоски 8, и оси волновода. Центр 10 концентрических дуг окружностей расположен на прямой, проходящей через фазовый центр 11, перпендикулярно экрану радиоголограммы 2 и плоскому металлическому экрану 5 (прямая на фигурах не показана), другими словами - на широкой стенке волновода 1 в точке пересечения продолжения полосок 8. При этом расстояние между центрами 10 и 11 равно одной восьмой рабочей длины волны. На наружную поверхность радиоголограммы 2 нанесен слой 13 радиопрозрачного атмосферо- и водонепроницаемого материала, например полимерная пленка. Для соединения волновода 1 с питающей волноводной линией он снабжен фланцами (позицией не отмечены). Работа плоской радиоголографической антенны с полым резонатором тождественна вышеописанной работе антенны с диэлектрическим резонатором. В частности, при работе радиоголографической антенны в режиме излучения электромагнитная волна из волновода 1 поступает в полый резонатор 7, формируется примыкающей к концу волновода 1 частью резонатора 7 в квазисферическую волну, которая распространяется вдоль радиоголограммы 2, дифрагирует на круглых щелях 3, возбуждая их, при этом щели 3 возбуждаются электрической составляющей поля нормальной к стенкам круглых щелей 3 в экране радиоголограммы 2. Возбуждение щелей 3 происходит синфазно, так как расстояние каждой из них до центра 10 излучения кратно рабочей длине волны, на которой в данный момент функционирует антенна. Щели 3 излучают электромагнитные волны, перпендикулярные плоскости экрана радиоголограммы 2. В дальней зоне излученные поля от щелей 3 складываются, образуя плоскую излучающуюся электромагнитную волну из раскрыва радиоголографической антенны. В результате антенна обеспечивает получение остронаправленной диаграммы направленности, нормальной к раскрыву. Далее работа антенны аналогична вышеописанному варианту с диэлектрическим резонатором (см. фиг. 13). При работе в режимах излучения-приема электромагнитные волны беспрепятственно проникают через слой радиопрозрачного материала 13 с малыми диэлектрическими потерями, который препятствует проникновению влаги и агрессивной атмосферы в резонатор 7, что обеспечивает стабильность характеристик и работы антенны. Кроме вышеописанного варианта радиоголографической антенны с полым резонатором 7, возможны и другие конструктивные исполнения элементов и узлов антенны. В частности, группы круглых отверстий 3 могут иметь на концентрических дугах разные диаметры, находящиеся в пределах вышеуказанного интервала, металлические полоски 8 могут быть выполнены в виде кольца сложного профиля или кольцеобразного выступа на экране 5, соответствующих профилю раскрыва антенны. В качестве поглотителя 9 может быть использован материал с коэффициентом поглощения не менее 1012 дБ. Толщина слоя поглотителя не превышает четверти средней рабочей длины волны диапазона с учетом диэлектрической проницаемости поглотителя. В качестве возбуждающего антенну волновода может быть также использован коаксиальный кабель(тракт) (фиг. 8). Плоские металлические экраны 2 и 5 могут быть выполнены в виде окружности, эллипса, ромба, квадрата, сектора, прямоугольника и другой формы. Требование к подключению волновода 1 (прямоугольного и коаксиального) к резонатору 7, к размерам экранов 2 и 5 совершенно аналогичны, как и для варианта, изображенного на фиг. 13. В указанных вариантах выполнения плоской радиоголографической антенны, отличающихся выполнением узлов и деталей, ее характеристики существенно не изменяются,а работа таких вариантов радиоголографической антенны не отличается от вышеизложенного варианта (фиг. 46). 9 1175 Легко видеть, что радиоголографическая антенна с полым резонатором может и не иметь слоя 13 радиопрозрачного материала. Последний необходим при работе антенны в трудных погодных условиях. Для варианта комнатной плоской радиоголографической антенны слой 13 может не использоваться. Слой 13 может также использоваться в варианте конструкции антенны, работающей в трудных погодных условиях с пористым, сыпучим, а также твердым диэлектриком в резонаторе. На фигуре 8 (кривая 2) приведена нормированная диаграмма направленности плоской радиоголографической антенны с полым резонатором, с квадратным раскрывом, со стороной 400 мм, запихиваемой прямоугольным волноводом. Диаграмма направленности в обоих ортогональных плоскостях, нормальных к апертуре радиоголографической антенны, для указанной площади раскрыва по уровню 0,707 имеет, соответственно, ширину 3,5 и 4,5. При этом КСВ в диапазоне частот 10,712,5 ГГц не превышает 1,5, а коэффициент усиления составляет 31,8 дБ - 38 дБ (см. фиг. 9). Следует иметь в виду, что в качестве волновода 1 в предлагаемой плоской радиоголографической антенне может быть использован коаксиальный кабель (тракт) . В варианте,изображенном на фигуре 7, волновод возбуждает элемент ввода-вывода в виде коаксиальной линии, обеспечивающей прием-передачу электромагнитной волны, в которой центральная жила 14 запаяна на участок экрана 2 радиоголограммы, а оплетка коаксиально 15 запаяна на экран 5. Центральная жила 14 проходит через отверстие 16 в экране радиоголограммы 2, совпадающее с центром 10 концентрических дуг. Подобное подключение может быть реализовано как для антенны с резонатором, заполненным диэлектриком, так и с полым резонатором 7 (заполнение-незаполнение резонатора на фиг. 7 не отражено). Необходимым условием подключения коаксиального кабеля является то, что центральная жила 14 расположена на расстоянии, равном четверти средней длины волны рабочего диапазона(полый резонатор) или четверти средней длины волны рабочего диапазона, деленной на корень квадратный из диэлектрической проницаемости материала диэлектрика (для резонатора с диэлектрическим заполнением) от плоской металлической полоски 8, выполняющей функцию короткозамкнутой стенки. Легко видеть, что при подключении коаксиального кабеля фазовый центр облучателя,образованного подключением к резонатору 7, и центр концентрических дуг радиоголограммы 2 расположены на одной прямой, проходящей по центральной жиле 14, перпендикулярно радиоголограмме 2 и экрану 5. Работа плоских радиоголографических антенн, запитываемых коаксиальным волноводом, тождественна работе антенн с прямоугольным волноводом, а характеристики антенн аналогичны. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 11