Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Практически всегда существует такое значение Х, при котором потери в ионосфере являются минимальными. Это позволяет применять для дальней связи маломощные передатчики. Для радиосвязи на ДКВ характерным является наличие мертвой зоны (зоны молчания), в которой прием сигналов невозможен. Она начинается с расстояния, где земная волна уже не обеспечивает связь, и оканчивается в ближайшей точке прихода на Землю ионосферной волны.
Для ДКВ в большей степени, чем для ГМВ, характерно замирание сигналов. Помимо дальней радиосвязи ДКВ используются также в загоризонтной радиолокации. УКВ распространяются как прямой волной, так и путем рассеянного отрав(ения от неоднородностей в тропосфере и ионосфере. По своим свойствам и характеру распространения УКВ ближе к световым волнам.
Однако за счет рефракции УКВ обладают способностью огибать препятствия. При этом дальность прямой видимости увеличивается на 15$, и рассчитывается по формуле Р„р — — 4,12(~///, + У йа) (3.5) где Р,р — расстояние в километрах; 6~ и йа — высоты подъема передающей и приемной антенн, м. МВ могут распространяться на большие расстояния в результате рассеяния от ионосферы. ДЦВ практически не испытывают Молекулярного поглощения и поглощения в гидрометеорах. Поглон1енне в гидрометеорах заметно на волнах короче 3 — 5'см.
ДЦВ 31 и СМВ проходят через ионосферу, не отражаясь от нее и не рассеиваясь в ней. На распространение ДЦВ и СМВ влияют.различные неровности на земной поверхности, которые вызывают отражение и частичное поглощение энергии. Эти волны широко используются в радиолокации, ближней радионавигации и радиосвязи.
Распространение ММВ и децимиллиметровых волн не зависит от ионосферы. Значительное:влияние оказывают на них гидрометеоры (дождь, туман, снег н т. и.). Они испытывают также сильное молекулярное поглощение в газах. Могут применяться для ближней радиолокации, радионавигации и для радиосвязи вне тропосферы.
Распространение ЭМВ оптического диапазона происходит по законам геометрической оптики. Условия распространения ЭМВ сильно зависят от наличия гидрометеоров. Сильное поглощение этих волн вызывают дымка и мгла, пылевые бури. При отсутствии осадков использование оптических волн может осуществляться только в пределах «окон» прозрачности и могут применяуься в РЭС локации, навигации, связи и управления. линии отсутствуют электромагнитные излучения благодаря экранирующему действию внешнего проводника.
Основные достоинства длинных линий заключаются в,их конструктивной простоте и широкополосности, т. е. способности работать в широком диапазоне частот. Этим объясняется их применение в диапазонах метровых н дециметровых волн. При переходе к сантиметровым и более коротким волнам возрастают потери в проводниках линии за счет поверхностного эффекта и по- Глава 4. АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА / 4.!. Линии передачи электромагнитных колебаний Для передачи высокочастотной электромагнитной энергии от передатчика к антенне и от антенны к приемнику, а также для соединения других высокочастотны~( узлов в РЭС применяются двухпроводные длинные линии и вол~оводы.
Двухпроводная длинная линия (рис. 4.1,а) представляет собой систему из двух параллельных проводников, длина которой сравнима или больше длины волны возбужденных в ней колебаний. Распространение энергии в длинной линни (ДЛ) носит волновой характер и происходит со скоростью, меньшей скорости распространения электромагнитной энергии в свободном пространстве. Конструкция длинных линий различна. На рис. 4.1,а~изображена длинная линия, состоящая из двух одинаковых параллельных проводников, расположенных на расстоянии (). Для снижения потерь на излучение расстояние д должно быть существенно меньшим длины электромагнитной волны, распространяющейся вдоль линии.
В связи с указанным ограничением эти линии используются на длинах волн ),=-:1 м. Для передачи высокочастотных колебаний в дециметровом диапазоне применяются коаксиальные линии (КЛ), состоящие из двух соосно расположенных проводников — внутреннего и внешнего (рис. 4.1,б). Внешний проводник КЛ выполнен в виде полого цилиндра. По оси цилиндра расположен внутренний проводник. Изоляция между проводами достигается путем заполнения коаксиальной линии твердым диэлектриком. В отличие от открытой двухпроводной линии в коаксиальной 32 Рнс. 4.1. Линии передачи алектромагннтных колебаний: двухпроводная лнння (о); коакснальная линия (б); волноводм поямоугольного (в) н круглого сечения (г) терь в диэлектрике, окружающем провода линии.
Ввиду этого для передачи электромагнитной энергии в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн применяются волноводы. Волноводы представляют собой полые или заполненные диэлектриком металлические трубы с прямоугольным илн круглым поперечным сечением (рис. 4.1,в, г). Электромагнитные колебания в волноводе распространяются за счет многократного отражения от его боковых стенок.
Электромагнитные излучения в окружающее пространство отсутствуют. Большая проводящая поверхность, по которой протекают высокочастотные токи, способствует уменьшению потерь передаваемой энергии на нагревание стенок. Волвоводы изготовляют из медных труб. Для лучшей проводимости внутренние поверхности покрывают золотом или серебром. 3 Зак.
3О34 Передача электромагнитной энергии по волноводу возможна лишь в тех случаях, когда длина волны Х возбуждающего источника электромагнитных колебаний меньше некоторого критического значения Л~р. Критическое значение ).,р определяется размерами поперечного сечения волновода. Для волноводов прямоугольного и круглого сечения (рис. 4.1, в, г) Х р — — 2а и ).„р — — 1,7д соответственно. В качестве линий передач РЭС находят применение также и волноводы других видов, например полосковый (ленточный) волновод.
Он состоит из параллельных металлических полос, разделенных диэлектриком. Электромагнитные колебания в волноводе распространяются в пространстве между полосами. Наличие диэлектрика приводит к некоторым потерям передаваемой энергии и вместе с этим к уменьшению опасности электрического пробоя. Эти волноводы используются для передачи колебаний большой мощности в коротковолновой части сантиметрового диапазона и в миллиметровом диапазоне.
4.2. Классификация, основные характеристики антенн Антенна — это устройство, предназначенное для излучения (передающая антенна) и приема (приемная антенна) ЭМВ. Одна и та же антенна может выполнять функции передающей и при, емной (свойство обратимоспа). Передающая антенна осуществляет преобразование энергии высокочастотных колебаний, поступающих от передатчика РЭС, в ЭМВ, распространяющиеся от антенны в окружающее пространство.
Приемная антенна улавливает энергию ЭМВ источников излучения н преобразует их в энергию высокочастотных колебаний, поступающих на вход приемника. Антенны классифицируют по нескольким признакам. По назначению антенны делятся на передающие, приемные и приемо- передающие, а в зависимости от области применения — на радиолокационные, радиосвязные, радионавигационные, телевизионные и др., по диапазону рабочих частот —,на антенны мириаметровых волн, КМВ, ДКВ и УКВ (табл. 1.1).
По принципу действия и конструкции антенны подразделяют на проволочные, щелевые, акустического типа (волноводные и рупорные), оптического типа (зеркальные, линзовые), спиральные, поверхностных волн, а по геометрии излучающих элементов — на линейные антенны и антенны с излучающим раскрывом (апертурой). По распределению в пространстве излучаемой энергии ЭМВ антенны делятся на направленные и ненаправленные.
Направленность излучения (приема) антенн позволяет определить направление на источники первичного илн вторичного излучения ЭМВ (задачи радиолокации, радионавигации, радиоуправления); способствует повышению помехозащищеиности РЭС; позволяет сконцентрировать излучаемую энергию в узкой области пространства и прн равной мощности передатчика получить ббльшую дальность действия РЭС. Антенны подразделяют также по способу управления положением диаграммы направленности антенны (с механическим, электромеханическим и электрическим сканированием), по месту установки (наземные, подземные, корабельные, самолетные). Возможна классификация антенн и по другим признакам.
К основным характеристикам антенн относятся: коэффициент полезного действия (КПД), коэффициент направленного действия (КНД) антенны, коэффициент усиления антенны, уровень боковых лепестков, эффективная площадь антенны, диапазон рабочих частот, поляризационные характеристики и др. КПД антенны — отношение мощности сигнала, излучаемой антенной, к мощности сигнала, подводимой к ней.'Характеризует эффективность преобразования антенной подводимой к ней ВЧ- энергии в энергию ЭМВ. КнД антенны 0 (~г, 9) называется отношением квадрата напряженности поля Е' (~р, 9), создаваемого в данном направлении„к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям. КНД является количественным показателем направленности излучения (приема) антенны и характеризует степень концентрации энергии, излучаемой антенной, в данном направлении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
