Работа посвящена разработке антенного отражателя с минимальными массогабаритами и максимальной радиоотражающей способностью для вывода антенны в космос.

Актуальным является разработка складных конструкций антенн, которые чаще всего выполняют в виде конструкций надувного или раздвижного типа. Зачастую применяют зеркальные антенны, которые пригодны для использования их в виде складных конструкций. Складная космическая антенна – это такая антенна, которая при пролете атмосферы космическим летательным аппаратом находится в сложенном состоянии и занимает мало места внутри него, а при выходе в космос по команде от программно-временного устройства разворачивается и принимает необходимые для нормальной работы форму, ориентацию и размеры.

К таким конструкциям относится плоский зональный отражатель Френеля, в котором рабочая поверхность плоского зеркала состоит из отдельных частей – зон. Среди положительных качеств присущих зональному отражателю Френеля можно выделить высокая технологичность производства, конформность, возможность изготовления антенн больших размеров.

Известный антенный отражатель Френеля представляет собой плоскую радиопрозрачную пластину с нанесенными на нее проводящими концентрическими кольцевыми поверхностями, расположенные в одной плоскости. Облучатель так же, как и у параболической антенны, находится перед самой антенной, имеет место явление дифракции, а не фокусрование в одну точку всех волн, отраженных от поверхности антенны. Это вызвано тем, что под воздействием падающей волны электромагнитного поля, согласно принципа Гюйгенса–Френеля, каждое кольцо становится источником вторичного излучения. Подбирают такую ширину каждого кольца зональной антенны и расстояния между ними, чтобы сигналы вторичного излучения от средних линий каждого кольца в определенной точке пространства совпадали по фазе. Согласно принципа Гюйгенса–Френеля кольца, которые становятся источником вторичного излучения фазы сигналов, которых совпадают, т.е. нечетные кольца выполняются из проводящего материала, кольца, отражающие волны электромагнитного поля в противоположной фазе изготовлены из радиопрозрачного материала.

Известный антенный отражатель используется в наземных радиоэлектронных комплексах. Использование его в космосе не представляется возможным, так как его масса и геометрические размеры делают его экономически невыгодным при транспортировке на орбиту.

В основу данной работы поставлена задача усовершенствования антенного отражателя Френеля в которой за счет использования сотовой конструкции с функцией раскрытия обеспечивается снижение массы конструкции, уменьшение ее габаритов, а следовательно и затрат на транспортировку, при сохранении тех же параметров зональной антенны Френеля, в частности коэффициента усиления.

Поставленная задача решается благодаря тому, что антенный отражатель, содержащий нечетные проводящие концентрические кольцевые поверхности, расположенные в одной плоскости на радиопрозрачном основании причем, радиопрозрачное основание выполнено в форме сотовой конструкции, состоящей из совокупности идентичных призм и которая имеет функцию раскрытия, при этом внутренний диаметр шестиугольника сотовой призмы составляет меньше половины длины волны сигнала, а ширина соединительной поверхности граней призм равна или больше 0,05 длины волны сигнала и покрыта проводящим материалом.

Таким образом, использование данного антенного отражателя на основе сотовой конструкции позволяет снизить металлоемкость и массогабариты, а следовательно и экономические затраты при транспортировке.

Список источников

1. Сборник тезисов Человек и космос XII Международная молодежная научно–практическая конференция – Днепропетровск – 2010 – Складной антенный отражатель 225 c.

2. Декларационный патент №52917. Антенный отражатель\ Паслен В.В., Вахнова Е.В., Зайцева Ю.И., Мельник И.В. 10.09.2010, бюл.  №17.

3. Микроволновые антенны. Рудольф Кюн. Перевод с немецкого В.И. Тарабарина и Э.В. Лабецкого под редакцией проф. М.П. Долуханова. Судостроение, 1967. – 517 с.

4. Никитин В.А., Соколов Б.Б., Щербаков В.В., ТВ, РВ, Си–Би антенны. 100 и одна конструкция, новые и старые варианты. – М.: Символ – Р, 1997 г.