Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Допустимая величина угла, на который может отклоняться луч с изменением частоты, связана с шириной луча, пасхальну исхаження ДН и уменьшение КНД зависят от смещения положения луча на определенную долю ширины луча прн сханврованин. С другой стороны, угол, на который фактически отклоняется луч, 'связан с шириной спектра частот, выраженной в процентах. Обозначим от- 176 Прн малых изменениях частоты приращения узла 60 незначительны, и по. этому можно принять ч|п (В„+60) = э|п Во+68 э|п Во, 4.5. Шнроконолосность ейиаироаанных антенных решеток ношеное ширины спектра частот (в зез) к ширине луча в осевом направлении как коэффициент полосы спектра К = Ширина полосы (уез) (46) Ширина луча (град) Как следует из уравнения (45), величина 60, нормализованная относительно ширины луча Ов при данном угле отклонения, равна 60)Од талки 0,29 К ип Оз.
(47) Приемлемым критерием для предельного значения ширины спектра частот является условие, что луч не отклоняется при иэмененни частоты более чем на 4-0,25 от ширины луча при данном угле отклонения (60)Оп ..„. ( < 14. (48) В соответствии с этим критерием предельное значение параметра К равно К = 0,87/з(п Оз. (49) При угле отклонения 60' К = 1.
Таким образом, Ширина полосы (зло) = ширина луча (град). Когда справедливо 8, = з(п Оз, уравнение (49) с учетом уравнения (46) можно записать в виде 50 Ширина полосы (эеэ)= —, еув где )Ув — число лучей, приходящихся на угол отклонения О,. Значение ширины луча относится к осевому направлению. В моноимпульсном режиме нулевое значение разностной ДН смещается на угол 60 при изменении частоты в соответствии с (44).
Можно показать, что значение разностной ДН при смещении 60 от положения нулевого зна. чения по отношению к максимуму суммарной ДН равно Р (60) = (ее 2 (6870 ). При подстановке значений иэ уравнений (47) и (49) в (50) получаем О (60) 0,4К.(пОз, (50) а с учетом критерия ограничения по ширине спектра (48) имеем 0 (60) = 0,35. (52) Е = сТ = с/Л/„ 177 Таким образом, критерий ограничения по ширине спектра, определяемый уравнением (48), означает, что при максимальном угле отклонении ДН смещается при изменении частоты максимально на ш0,25 от текущего значения ширины, а разностная ДН возрастает до — 9 дБ относительно максимума суммарной ДН. Параметр К мозкно выразить через зкаиаалентную пространственную протяженность импульса. При использовании всей ширины спектра можно было бы сформировать импульс длительностью (на уровне 4 дБ) Т = 1!бает где Ь)с — ширина спектра.
Эквивалентная пространственная протяженность импульса Гя. 4. Фозироапнные антенные решетки ~де с — скорость распространенна радиоволн. Из уравнений (4о) и (5) пол)чаем Е = (2/К)п, (53) где а — шприца апертуры. При К = 1 находим, что мнннл1альная эквивалентная простравственная протяженность импульса равна удвоенной шнрп. не апертуры, Частные решетки с еремеиноа вадерзской. Излучающие элементы фазированной антенной решетки можно сгруппировать в частные решетнн, в которые вводится узел временной задержки, как показано на рнс. 3!. В этом случае антенну можно рассматрнвать как решетку, внлючающую ряд част. дмегеннета" еемеме езезеераыаягееа ерееуддага г абазы еаеаемтя енмае рлна Рне, ЗП Фазнрнннннан 'решетка с чнстнннн ремнтнннн, ниемщнни элементы нренсннна зааерк1нн.
ных решеток. ДН частяой решетки слузкнт в качестве ДН элемента. Управление ДН для смещення в трзбуемом направленни производится с помощью' фззоврашателей, а отклонение луча в зависимости от частоты определяется формулой (44). Изменение н пространстве множителя решетки обеспечквается путем соответствующей перестройки частотно-незавнснмых элементов временной задержки. Аналогично нронзводнтся управление во всех частных решетках. Общая ДН представляез собой произведение множнтетя решетки и ДН частной решетки. Из рнс. 32 видно, что изменение частоты обусловливает не смещение положення луча, а появление дополнительных днфракцнонных лепестков.
На рисунке показана ДН одной частной решетки для частоты )а, которая нмеет нулевое значение, совпадающее с положением дифракцнонного лепестка. Смещение ДН происходят при н менении частоты на величину 5Е Указанное смещение несколько превышает половину шнринм ДН (пунктирная кривая). Очевндно, что это смешение слишком велнко, поскольку произведение множителя рсшеткн н ДН частной решетки дает два луча одвна. козой амплитуды. Уменьшение К НД н уровень дифракционного лепестка зависят от смещения ДН частной решетки при изменении частоты.
Этн величины можно определить при теоретнческом анализе решетки, аналогично приведенному в 3 4.5 при расчете параметров боковых лепестков квантовання для случая фазовых ошибок при прямоугольной фазовой модуляции распределенкя по спертуре. Результаты анализа можно выразить через коэффициент шнрпны 173 4.б. Широкопслосноггь сйаэированиых антенных решеток спектра К (отнесенной к ширине ДН частной решетки в направлении по нормали). На краях ширины спектра частот относительная амплитуда дифракционного легестка ДН равна 1 (54) (4!К з|п 9е) — 1 а уменьшение КНД 66- з) и ((п)4) К з!и Ое) ) (55) (п)4) К ь|п 9е к ка(з! в-з(яий д а в' а-риэнас мем6у сосасгиими касмиотми реитахгхими Рнс.
зв. Понвленне внетвлквноннык лепестков дн прп пкмевеннп частоты, Значение К = ! было определено ранее для угла 60' и, по.видимому, приемлемо для случая, когда соответствующая ширина ДН представляет со. бой ширину ДН частной решетки в направлении по нормали. Таким образом, еслц апертура разделена в одной плоскости на йт частных решеток, имеющих каждая устройство временной задержки, допустимая ширина спектра возрастает в тУ раз, Критерий оценки ширины спектра обусловливает допустимое снижение КНД примерно на 0,1 дБ и уровня дифракционного лепестка примерно до — 11дБ на краях полосы спектра частот при угле отклонения 60'.
Частичное перекрытие частных решеток может обеспечить снижение возможности появления этих дифракционных лепестков (см. рнс. 41). До тех пор пока все частные решетки возбуждаются одинаково, изменение частоты не влияет иа нулевое положение разностной ДН при моноимпульсном режиме работы. Нулевое наложение определяется лишь парамет. рамп устройств временной задержки или фазовращателями частных решеток и соответствует нулевому положению множителя решетки, который не изменяется при умножении на ДН частной решетки. Устиройства временной задержки На рис. 34, а показано устройство временной задержки, управление хоторой осуществляется дискретно с помощью переключателей.
Общая величина задержки должна соответствовать отсут. ствню дисперснонных изменений и по длине пути задержки составляет а з)пОгпвх, где Ош„„— максимальный угол отклонения луча, а — ширина апертуры. Наименьшая длина дискретного участка охало Л)2 или Л, а точная установка задержки обеспечивается с помощью дополнительного регулируемого фазовращателя. Например, для сканирования луча шириной !' в пределах 60' требуются устройства временной задержки из 6 нли 7 отдельных 179 На рис. ЗЗ приведены графики этих величин в фуннцки значений параметра К для угла отклонения 60', й,в Р,д ширили спеишри Г%) бб Рнс. ЗЭ. Зависнмостн уменьшенна КНД н вмплнтуды днфракнвонното лепестка ДН от шнрнны полосы спектра частот (алв частных фазнрованных решетов с элементами временной задержкн прн угле отклоненнв еа').
Абсолютное значение уровне днфракпнонного лепестка прн угле О, уаелнчнваетса нв У сов Обсоз Ое относнтелано врнведенныз значений. Рнс. РЕ. Устройства временной задержка. а временная задержка с помощью верхнего нлн ннжнего канала; б — временнан за держка, обеспечиваемая переключаемыин цнркулвторамн. 180 ъъ г,р ф 'с ь Н 017 ьь 4 Гл. 4 Фовнраванные антенные реншткн ьъъ ь ьь 70 ь~~ ~дь ь ьь ьь ур ~ь ,Ъ с, ~рь сз ф ь 4.б. Широколологяосгь фазированногх антенных решеток часзей (причем часть с максимальной задержкой составляет 321). Необходимо также иметь фазовращатель.
Допуски на сдвиг фазы в этом случае ве:ьма жесткие и составляют несколько градусов на каждые 20000', что весьма трудно обеспечить. Возникающие при этом трудности обусловлены утечкой энергии СВЧ через переключатель, различием вносимых потерь в чередую- шихся линиях задержни, рассогласованием в различных соединениях, колебаниями температуры или дисперсионными свойствами некоторых реактивных элементов Все это требует весьма тщательного подхода прн конструировании.
В качестве переключателей могут применяться диоды или циркуляторы. Утечку а переключателях можно уменьшить путем последовазельного включения в линию еше одного переключателя Разницу во вносимых потерях между линиями можно ском- l l пенсировать путем наращивания более карат. l кой линии. Различные проблемы построения устройств задержки рассмотрены и проана. лизированы в работе (2б]. В режиме передачи допуски обычно менее / д Ааегуладуемая н«есткие, носкольку основная задача состоит не в точности определения углового положе- гаде ла ния .чуча, а в обеспечении облучения цели сигналом достаточной мощности. На рис. 34, б показано другое устройство временной задержки, отличающееся простотой построения. Каждый из переключаемых цир- 1ггглг даду .,т, куляторов обеспечивает прохождение сигна- еияач лгдеалла лов либо непосредственно (по линии против часовой стрелки), либо через коротнозамкнутую линию При этом требуется развязка между каналами до 30 дБ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
