Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Допуск на смещение с(п равен )ь) 16/з — Рз 40 0н При этом луч антенны смещается без искажений в сторону от оси на угол Х !6/з — 0' 0 =— 40 0' (Рй) Сканирование ДН (1, 20 — 22). Если облучатель смещен из фокуса перпендикулярно оси на малуювеличииу(обычно смешение значительно меньше /), то максимум ДН смещается относительно оси в направлении, противоположном направлению смещения облучателя.
Этот факт используется для сканирования ДН антенны. Относительное отклонение максимума ДН (определен- 108 ц /д Ф' Е РУ в ~ ~27 Ю Гл. 3, Зеркальные и линзовые антенны 8.8 Антенна е зеркалам гила параболический г(илиндр 1]Р ~( 88 ~~ ею ,$ гд 8 г э 8 8 гд рнещение еелугемелз Рз 3.3. Антенна с зеркалом типа параболический цилиндр )1, 23, 24) Для получения плоских ДН с большим углом охвата применяются антенны с зеркалом в виде параболического цилиндра с облучателем в виде линейного источника, расположенного вдоль фокальной линии. Такая антенна имеет ряд преимуществ по сравнению с антенной с зеркалом в аиде симметрично усеченного параболоида Облучатель в виде линейного источника можно получить разлнчными способами, например, используя линейную решетку диполей или волвоводные щелевые излучатели.
Проектирование этих облучателей описано в руководствах по антенной технике ]1, 3, 4], Если цилиндрическое зеркало облучается точечным облучателем, то отраженная от зеркале волна имеет форму цилиндрической волны с осью, параллельной плоскости апертуры и перпендикулярной фокальной линии !25). Рассмотренную конструкцию иногда эффективно используют в качестве линейного облучателя.
На рис. 12 показана антенна с зеркалом в виде параболического цилиндра и с облучателем в виде линейного источника. Поле излучения. При анализе антенны в виде параболического цилиндра предполагается, что максимальное расстояние от линейного облучателя до зеркала не превышает ].сдн где й — длина зеркала. Минимальное расстояние велико по сравнению с Х, Поле нв апертуре для цилиндрического зеркала с облучателем в виде линейного источника определяется как е (а !Р+! *" Г 'Р Д Еар — — ~ — т Р(х) 6(ф)1 ) соз — ) е, (20) T7 2 109 иое как отношение угла отклонения мансимума ДН и углового смешения облучателя) для параболических зеркал обычно меньше единицы и зависну от ДР (рис. 10). При отклонении максимума ДН на большой угол уменьшается КНД антенны, расширяется ДН, а также появляются искажения в ДН в виде несимметричности лепестков )1, 21, 22].
График изменения КНД в зависимости от смещения облучателя аля различных )Д) показан нв рис. 1!. Смещение облучателя влияет также на согласование полного сопротивления на входе облучателя. В общем сканирование таким способом при допустимых ухудшениях ха. рактеристик антенны обычно выполняется в ограниченной зоне, примерно равной двум ширинзм главного лепестка ДН. Симметрично-усеченные параболоиды ]1, 4). Иногда для получения плоской ДН используется часть параболоида с точечным облучателем, расположенным в фокусе.
Простейший способ ограничения апертуры состоит в симметричном усечении парабо ланда на уровне двух параллельных пло. снастей (относительно плоскости уа), расположенных выше и ниже оси антенны Обычно паРаболаиД обРезаетсЯ но кон Рос. и. злеесеносгь огласительного туру постоянной интенсивности )1], кота- ллнеоечео кнд еогеииш ог смещеый имеет квазизллиптическую форму нее облучегеле оо егеошеллш е ше- Рине луча лло перлболочеслого азмеры апертуры и ДН облучателя вы. зеркала.
бирают, исходя нз желаемой формы глав. ного лепестка ДН антенны. Симметрично усеченные параболоиды да~от удовлетворительные результаты для получения плоской ДН только тогда, когда отношение ширины ДН в двух плоскостях мало, например 2: 1 или 3: 1 [3]. Гл Э. Зеркальные и линзовые антенны ренин ей ей„е,р) не('' Парабаа аиа таагааь б. Рис, !З. Антенна с веркином в виде ниребонического кивиндрве и — схематическое нвабрееенн; б — пврвметры.
полярнзациояной составляюецей. Для облучателя с поперечной поляризацией поля некоторая кросс-полярнзаннонная составляющая имеется, но обычно, если Л > А, она пренебрежимо мала. Выражение для полн нзлучения можно получить из формулы (20) стандартными методами. Если облучатель не имеет обратного излучения, то поле в дальней зоне для случая продольной поляризации будет представлено в виде Г з Е = — — е (ад')/е ~ — — ) соз1р ) Е(х)йе' "М'Р с(х тс 2пй Ч е)е — 1ар (1+сов р сое1е)+В1) (2!) 2 — е)е Ез — — О. Для источника с поперечной поляризацией основное поле имеет поляризацию в направлении О с неболыпой кросс-полиризационкой составляющей в на.
правлении 1р. ИО где е — единичный вектор, опрелеляюшнй направление поляризации отраженного от зеркала поля; б(ф) — ДН облучателя по мощности в поперечной плоскости; р (х] — распределение интенсивности в продольном направлении (по оси х). Таким образом, распределение по апертуре обладает свойством синфазности. Распределение по апертуре в продольном направлении подобно распределению для линейного источника.
Следует отметить, что геометрия зеркала обусловливает естественный спад напряженности поля по апертуре в поперечном направлении к краям, который составляет половину спада для параболического зеркала. Можно также показать ()), что при наличии облучателя с продольной поляризацией распрсделевие поля по апертуре не имеет кросс- З.З. Антенна с зеркалом типа параболический цилиндр Коэффициент использованви площади апертуры а. Для облучателей с поперечной и продольной поляризациями коэффициент гс определнется [1) как а =' — с(й — — [ Р (х) Вз с(х [ 0 (ф) Мз зес — г(ф . (221 — сгз — 4>.
Рнс. >4. Скемнгичеснее изобрнмеипе сегмеигио-пнрзболнческеа ли>сины с рупорным ебл>чнгелем. Для заданной функции 0 (ф) величина а максимальна при Г (х) = 1. Однако в этом случае в ДН возникают значительные боковые лепестки. Обычная процедура состоит в использовании распределения, спадающего в продольном нзправленни; это уменьшает наибольший боковой лепесток ценой уменьше. ния а.
Для ДН вида б (ф) = беп сизиф в интервале — п>2 < ф < и!2 значения а а-2 в зависимости от фо вычислены в работе ВЗ [24), Результаты расчетов приведены на 4 рис. !3, который аналогичен рис. 3 для параболического зеркала. Замечания. Общая методика расчета цилиндрического зеркала аналогична ме- [4 тодике расчета параболического зеркала. Влияние на характериствкн антенны расфокусировки, фазовых ошибок, обратного излучения облучателя, механических допусков такое же, как и для параболического зеркала. Сканирование ДН с помощью смещения облучателя возможно только в пло- ГГ ЗЗ 4З ЗЗ ЗЗ узе скости параболы на величину, равную нескольким ширииам основного лепестка.
Рнс. >з. козбфипнегы исполззоннВозможно электронное сканирование облу- ннн пломзпзг а «пн пупкин» згнр. гуриого угла 4>з плн киссины с зер- чателя в продольной плоскости. Проблема калом п нике параболического пизатенения апертуры в таких антеннах ока- лнилрн. зывается более серьезной из-за больших размеров практически используемых линейных облучателей, Сегментно-параболкчесяая антенна [1, 2(>, 27). В качестве линейного облучателя можно использовать модифицированный вариант антенны с параболическим цилиндром, так называемую сегментно-параболическую антенну.
Антенна представляет собой короткий параболический цилиндр, края которого закрыты металлическими пластинами таким образом, что поле заключается в области, ограниченной параллельнымн плоскостями. Расстояние между двумя металлическвми плоскостями достаточно мало, чтобы в этой области мог распространяться только один тип волны с требуемым видои поляризации. На рнс. 14 приведено схематическое изображение сегментио-параболической антенны с рупорным облучателем. Применяются также и другне типы облучателей [4) с различными видами полррнэации: вертикальной илн горизонтальной. Данный тип антенны используется в тех случаях, когда в одной плоскости требуется узкая ДН (высокая направленность), а в другой-широкая ДН [3,26). Антенну также можно использовать в качестве линейного облучателя.
Вопросы проектирования таких антенн подробно 111 Гл. 8. Зеркальньтэ и линзовые антенны 3.4. Двухзеркальная антенна Кассетрена Двухзеркальные антенны, построенные аналогично оптическому теле. скопу Кассе~рена, в настоящее время широко применяют в радиолокации для формирования иглообразных ДН, а также для формирования многолучевых (моноимпульсиых) ДН. Антенны этого типа имеют малые осевые размеры и позволяют создавать многообразные конструкции облучателей и линий передачи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
