Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Ширина луча в положении но нормали составляет 2,5'. Рабочая ширина спектра частот около 3% при условии, что при изменении частоты производится подстройка фазовращателей. На рис. 43 показаны ЛН при сканировании в азимутальной плоскости. а ф ~~гб ~33 сь йр гб' й) г(Г" Дй 43 .и) Лиггаяая ялжя(гпл Рас. 43. ДИ яаи саанавааанна юы аграматеаьаьа вгютгз ю Оаражасаельння ФАР фирмы )3албгеол. Разработана экспериментальная фазнрованная решетка диапазона Х (бйз, включающая (300 злементов. Эта ФАР относится к типу отражательных решетох со смвценнем облучателя (рис.
36, б), Элементом управлении н решетке явлиетсв аналоговый фазовра. щатель с круговой поляризацией (см. гл. 6). Хотя фазовращвтель фактически относится к необратимому тяпу, он включен тахпм образом, 1то работает кая обратвмый. Эта особенность объясняетси тем, что отражение от закорачнвающей стенки приводит к лзмененкю направления круговой поляризации, по атому при двухкратном проходе через фазовращатель.(в прямом н обратном направлениях) происходит сложение одинаковых сдвигов фазы. Общий вид зкспериментальной антенны показан на рис, 44. При использовании отражательной ФАР а радиолокационной станции осуществляется облучение решетка сигналом передатчика, например, с кру. говой поляризацией во часовой стрелхе.
Электромагнитные воацы проходят через фазовращатели дважды и после фазоиращателей излучаются с круговой поляризацией против часовой стрелки, причем фазовращателн обеспечива1от также необходимую коррекцию сферического фааоиого фронта н вносят линейное приращение фазы для взведенна луча, Отраженный сигнал от цели (при однократном отражении) нмеет круговую поляризацию по часовой стрелке и воспринимается решеткой, т.
е, принимаемый сигнал имеет ту же поляризацию, что н излучаемый сигнал, и фазовращатели при правильной установке обеспечивают передачу принятого сигнала в облучатель (н фокус решетки). Однако после отражения решеткой сигнал имеет круговую поляризацию против часовой стрелки, и поляризация сигнала при приеме противоположна по отношению к поляризации сигнала передатчика. Позтому пра приеме необходимо иметь облучатель с двойяой поляризацией, обеспечинаинцей получение суммарного н разиостного сигналов. )9! Гл 4 Фазпропаьные очгеив~е решетка Возможен режим работы ФАР, обеспечивающий подавление помех от дождевых осадков.
В этом режиме выполняется прием сигналов, отраисеипгсх от реальных целей, имеющих сложную структуру. Отражения от дождя соответствуют преимущественно однократным отражениям от точечных объектов, в то время каи значительная часть отразкений от самолета обусловлена отражениями от сложных структур. В этом случае, в отличие от предыдущего примера, сишшл пели, принимаемый антенной, имеет составля|сп41чо круговой поляризации против чссссс П гтрсг кг, что опре;слз се тот бхади месть перс. Рнс. 44.
Экспернь|ентнтьный образец отрнжктсльной решетки с !Зсй ененснтанн [За1, ключения фазовращателей после передачи в противоположное состояние для обеспечения приема сигнала, который далее поступает иа облучатель, имеющий такую же поляризацию, что и при передаче. Таким образом обеспечиваетея согласование круговой поляризации для сигнала цели.
Излучающие элементы антенны образуют прямоугольную сетку с разносом в середине частотной полосы приыерна на 0,6Х, что дает возможность сканирования в угле примерно до 40' без появления паразипгых дифракцианиых лепестков. Коэффициент стоячей волны Кса для положений лучей, близких к нормали, со.тавляет около 1,4 в полосе частот до 1Оего. Измерения ДН и КНД производились с помощью четырехугольного рупорного облучателя круговой поляризации, обеспечивающего получение амплитудного распределения по апертуре с уменьшением к краге до 1О дБ. На частоте 1О ГГц измеренный КНД антенны соответствовал 41 около 45его. На краях полосы частот КН Ч уменьшался в резульгате деполяризации сигналов в устройствах круговой поляризации со сравнительно узкой полосой пропускаиия. На рис.
45 приведены графики изменения КНД в зависимости от угла отклонения луча. Факторы, обусловливающие уменьшение КНД, аключа1от несовпадение по поляризации и потери из.за рассогласования. 192 4.8 Примеры построения ФАР Абсолютная ошибка наведения равносигнального направления моноимпульсной ДН измерялась для углов отклонения до 45'. Среднекзадратическая ошибка была около 1/40 от ширины луча.
Было также установлено, что круговая поляризация сохраняется до углов не менее 30', причем коэффициент эллиптичности не превышает 1,5 дБ. В режиме подавления помех от дождевых осадков это соответствует теоретическому коэффициенту подавления, равному 15 дБ. РЛС с фозировонной антенной решеткой ПАРУ)АП '. РЛС обеспечивает поиск, обнаружение и сопровождение целей и режиме с разделением во времени. Антенная система диапазона 5 включает проходную решетку с электронным управлением.
ФАР относится к разреженному типу. Для электрон- Уувфялнлнвннь йлглгвлгвн ного управления лучом имеются лрв угле -уу' 3-разрядные диодные фазоаращате. оз й ли. На рис. 46 показано здание станции с антенной системой. Плоскость е решетки наклонена назад на угол 30'. чм ь Принцип построения антенны Я у показан на рис. 47. Со стороны об- ф лучателя решетка имеет полный на. д бор приемных вибратороз.
К каж- е дому фазовращателю подключается либо один вибратор, либо два вибратора з фазе (при необходимости й может быть введен постоянный сдвиг Ц у вд Зр по фазе). В свою оч~редь, каждый ь Лвлярнвгнугол влгнлвнг ясвлгсчелгвн фазовращатель подключен к излу- влг~ нлянллн, гягрг Гв "!0 ГГН чающему элементу в выходной апер.. туре. Благодаря такому построению рве. ю.
нзмевелае кнд в заваспмосга ог исповьэузтся пОЧтИ вся мОщнОсть тглв озкловепва Плв отражательной решет- ка !аз), Г1 соз З, г! пр~~~жтпш~~~ ную РешеткУ со сторонгг облучатела, гг освоввав горизонтальная плоско ь.. затем она распределяется по более сг осваввав вертвкальвав плоскость.
экономичной струнтуре, которая имеет уменьшенное число фазовращателей. Подключенные на нагрузку эквиваленты излучателей в выходной апертуре обеспечивают соотнетстзующее соотношение сопротивлений, предотнращающее потери (см. й 4.4). Форма главного лепестна ДН определяется полной апертурой, а КНД вЂ” числом излучающих элементов. На рис. 48 показана поверхность решетни со стороны облучателя.
Элемент решетки представляет собой вибратор (в виде печатной схемы), расположенный над заземленной плоскостью и подключенный через полосковую линию к фазовращателю либо непосредственно, .тибо вместе с другим вибратором. Один из вынутых модулей (см. Рис. 48) содержит два вибратора, фазозращатель и возбудитель, который при установне в решетку возбуждает воч. новодный рупорный излучающий элемент в выходной плоскости. Коммута.
ционный 3-разрядный фазонращатель имеет потери не более 1,2 дБ. При соответствующем программировании он обеспечивает, наряду с обычным управлением лучом, коррекцию сферического фазового фронта. В общей сложности решетка включает 3750 позиций для элементов. Примерно !г4 из них предназначена для вибраторов, соединяемых непосредственно с фазоврашателями и излучающими элементами. Остальные, за исключением некоторых, нагруженных на поглощающую нагрузку, соединены " НАРВА)( (Нагдро!п! ()ешопз!га1!оп Аггау )кадаг) — стационарная демонстрационная РЛС с ФАР. (Прим.
Ргд.) 193 Гл. 4. Фазираванные антенные решетки Рис. Сб. РЛС т! АРСАЕВ с Ризироиаииой антенной рсыстной. 7Л7505~ пЮпптппб Иэуппюпбпп ппепюпра Рис. 47. Структур» ФАР РЛС НАРОАЙ 4.8. Примеры построения ФАР Рис. Са. Поверхность рсшехкк НАРОЛя со стоповы оавуквссво. попарно, как было описано выше. В результате в выходной плоскости имеется 2165 активных излучателей и 1585 нагруженных на эквивалент.
Элементы разнесены и образуют равносторонние треугольники со стороной 0,676)., что обеспечивает сканирование луча в пределах 45*. Облучение решетки рупором видоизменяется за счет разрежения элементов. В результате формируется тейлоровское распределение амплитуды по апертуре с уменьшением к краю да 34 дБ (л = 4). Размещение активных излучающих элементов в разреженной решетке осуществлена по псевдослучайному закону. Согласование в излучающей апертуре дает Ксв 2, который практически не изменяется при сканировании.
Согласование со стороны облучателя выполнено значительно лучше. Управление лучом осуществляется ступенчато с дискретностью 1732 ширины луча и интерполируется до 17500 ширвны луча. В системе предусмотрена автоматическая проверка фазовращателей с выводом через ЭВМ в отпечатанном виде данных о местонахождении отказавших диодов. Измеренный КНЛ35,9 дБ, что по сравнению с расчетными данными на 3,6 дБ ниже. Антенная система с чистныли решетками.
ФАР с частными решетками диапазоаа С описана в работе (57). Частная решетка включает 48 излучающих элементов с параллельным питанием, каждый из элементов управляется по фазе 4-разрядным коммутационным ферритавым фазовращателем, имеющим сравнительно небольшие размеры. На рис. 49 схематически изображена конструкция частной решетки. Она включает 4-кратный делитель могцности в Н-плоскости, соединяющий параллельно четыре соседних секторных рупора в Е-плоскости. Каждый из рупоров в Е-плоскости включает согласующую диэлектрическую линзу (на рис.
49 не показана) и питает 12 волповодов сигналами одинаковой амплитуды и фазы. В валноводах имеются фазовращатели с согласующими элементами с каждого конца. Они расположены, как показано на рис. 49, в раскрывах рупоров и перекрываются в излучающем раскрыве с разносом, образуя треугольную сетку со стороной примерно 0,6)ь. Между соседними частными решетками нарушения непрерывности апертуры не происходит: в них предусмотрено достаточное место для прокладки экранированной проводки 195 Гл.
4. Фазироаанные антенные решетки для соединения со схемами управления, находящимися за частной решеткой. Согласование решетки производится в несколько этапов, при этом на последнем используется тонкий обтекатель нз материала с диэлектрической проницаемостью, равной 9, который осуществляет компенсацию с целью согласования при сканировании (см. 5 4.4). На рис. 50 показана частная решетка в сборе, имеющая массу около !1 кг. Рис. 48.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
