Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 50
Текст из файла (страница 50)
ными решетками Схема формирования многолучевой ДН показана на рис. 3, г. Лучи формируются лишь в одной плоскости. Для эффективной работы отдельные ДЙ должны удовлетворять критерию ортогональности (12), при котором направление максимума одного луча соответствует нулевым направлениям других лучей. Это соответствует взаимному пересечению лучей на уровне около 4 дБ. Высокая эффективность может достигаться в крупных решетках, однако для исключения образования паразитных лепестков необходим тща- тельный подход к конструировавию (13). На рис.
57 приведены две схемы формирования многолучевой ДН. Лу- чи здесь формируются лишь в одной плоскости. Первая схема скорее похо- жа на антенную решетку с формирующей матрнцей Бласса, но выполняет- ся с одинаковой длиной путей передачи сигналов к каждому излучающему элементу, Этим обеспечивается большая широкополосность системы Поло- жение лучей в пространстве остается постоянным при изменении частоты, Вторая схема, описанная в работах (60, 61), называется диаграммообразующей матрицей Батлера, содержит направленные ответвители и нерегулируе- мые фазовращатели. На рис. 57, б приведена схема 8-элементной решетки, формирующей 8 ортогональных лучей, которые располагаются справа 'и сле- ва от направления по нормали.
Выходные каналы маркируются в соответствии с номером луча (см. рис. 57, б). Возможны также и многие другие варианты схемы, позволяющие получать иные системы формирования многолучевой ДН. Обзор методов формирования, включая методы формирования лучей по промежуточной частоте, проведен в работе (62), В работе [63) описана система формирования многолучевой ДН, в ко- торой используется линза Люнеберга. Линза имеет сферическую форму, и ее диэлектрическая проницаемость является функцией радиуса. Специфичным свойством линзы является то, что плоская падающая волна направляется в фокусирующую точку на внешней поверхности. Располагающиеся рядом облучатели на ее поверхности соответствуют многим отдельным перенрываю- щимся лучам.
Линза Люнеберга может иметь облучатели, расположенные по всей ее поверхности. Она может использоваться в качестве устройства с фазовой коррекции для облучения сферической решетки. Пгргключаюи1иг миглричы. Для формирования М различных лучей схемы формирования ДН осуществляют совместное перераспределение всех сигналов, принимаемых на апертуре по М разным направлениям. При этом переключающая матрица производит выбор одного илн более лучей, которые 201 Гл, 4. Фалггрованно7е антенные решетки ,уугкд л 67777 Я 06 677 Л У77 66 077 Уй Рнс. 67. днаграммеобразующне матрицы (адамы) формировамиа лучей: а — матрона формнровщ ня лучей, имеющая каналы одинаковой длины; 6 — 8-влементная метрика Ватлгра для формирования й-лучевой диаграммы (60].
202 49. Форнироааиие многолучеаой [Н и переключение лепестков ДВ остаются неподвижными в пространстве. Для сведения М выводов в один канал необходимо испол~зовать М вЂ” 1 однополюсных двухпозиционных переклк)чателей, внлюченных по разветвленной схеме с т уровнями, где 2и' = М. Формирование диаграмм для моноимпульсного режима работы возможно путем непользования суммы и разности сигналов, принимаемых в соседних лучах, для получения равносигнального направления.
В системе, где лучи формируются только в одной плоскости, их можно обозвачить как А, В, А, В и т. д. Одна переклю. чагощая матрица осуществляет выбор одного из А лучей, а другая матрица — одного из Р '",:!ср' В лучей. Далее для моноимпульсного режима те~ж производится сравнение по амплитуде выход- -Ъ ных сигналов обеих матриц. Для обеспечения работы ФАР в моноимпульсном режиме подобное построение можно распространить как на плоскость азимута, так и угла места. Дальнейшее развитие данного способа по.
строения антенны позволяет формировать одну или несколько переключаемых ДН. Для работы в режиме моноимпульсного приема электрическая длина каналов ао всей перенлючающей матрице должна выдержи. ваться с большой точностью, Переключатели должны обеспечивать удовлетворигельную развязку, поскольку только она определяет ослабление других лучей.
Для переключающих схем характерны потери, и поэтому на выходе антенны желательно вводить усилители. В режиме приема сигналы, принимаемые в различных лучах, могут преобразовываться на промежуточную частоту, на ко~арой и производится выбор лучей. Многолучегая система АНИЧК-), РЛС многолучевого типа АНЯМИ-1 предназначена для определения высоты целей в системе управления воздушным движением. Работает РЛС в диапазоне 5 и построена по схеме формирования ДН, показанной на рис. 3, г Рассматриваемая антенна включает гри секции, каждая из которых перекрывает секзор Р"с аэ обзорно-нысотонеэная Рлс типа лнзи-1 обзора по азимуту 120'. Одна из секций представляет собой опытный образец [64[(рис.
58). Она включает две линейные решетки, каждая по 528 излучающих элементов, которые в комбинации обеспечивают формирование в общей слогкностн 111 лучей, перекрывающих углы места от 0,5 до 40', при этом ширина лучей изменяется в пределах 0,16 — 1,4*. В секции используюгся волноводы общей длиной 16 км, имеется таиже 40 000 направленных ответвителей. Многолучгаая интгнная система фирмы Ииуйш Агггга[Д Разработана трехмерная многолучевая антенная система, в которой используется формирующая проходная решетка [65[. Система имеет устройсгво формирования истинной временной задержки, обеспечивающее большую широкополосность.
В системе имеется режим с разносом по поляризации. По конструкции система довольно сложна, но обеспечивгет одновременное формирование лучей в обеих плоскостях. На рис. 59 и 60 соответственно показаны схема построения н общий вид экспериментальной модели системы. Поверхность 203 Гл. 4. Фазироаанньге антенные решетки Рис. Ьз. Схема многолучеиой антенны фирмы Ноанее. 5л имеет сферичесхую отражателя, то имела пичесхую 5, с Ради форму с радиусом П. Если бы она выполняла функции бы приближенную фохальную поверхность нонцентусом несколько больше гсг2. Поверхность 5, пред.
ставляет собой эту фональную поверхность и включает облучатели, каждый из ноторых соответствует лучу с направлением, определяемым линией, соединяющей облучатель с центром сферы. Облучатели обладают чаправленными свойствами и облучают только часть поверхности 5ь. Благодаря этому снижаются фазовые ошибки, обусловленные поверхностью 5ь, которая имеет не параболичесную, а сферическую форму. Поверхность 5ь не является отражателем, и падающее на нее облучение передается с сохранением амплитуды н фазы на поверхность 5ь через приемные рупоры на поверхности 5ь, кабели передачи и излучающие рупоры, образующие поверхность 5а. Поверхность 5ь формирует лучи в точном соответствии с направлением, определяемым положением облучателей на поверхности 5г.
Ось луча проходит через центр сферы 5ь. В этом месте можао ввести дополнительную приемную систему и плосние антенные решетхи 5ь н 5ь, которые меньше сферичесной поверхности, но все же воспринимают, по существу, всю излучаемую энергию. Между поверхностями 5ь и 5ь можно было бы ввести электронные фазоврашатели, что позволило бы получить систему сха- Рис. 60. Сажин иил миоголучеиой антенны фирмы Нийьев. 204 Всединитепьные надели Вредин итепьнмй Вч кадепь гипичный и ч Пспу чаюисап Ву решннка Псдеркнасть I гипичный ут '> к. вдпучатепь )~~ ьг хl 41 гйличньгй 4Г ~'ч. лич 1. ', Птеуа у 'гг П иемиая Вг радиуса р Вд решетка Список литературы ниро облу тели миро Список литературы 1.
Вгони, 5. Сл Вг«ИзЬ Ра1еп1 14, 449, 1899. См. танже !2). 2. Ро«1ег, й. Мл О!гес1гче И!айгапж о1 Ап1еппа Лггаув. — «ВеИ Яуыеш ТесЬ. 3.», ч. 5, р.292 — 307, АргИ, 1926. 3. Ойд, Р. Сл 51еегаЬ!е Аггау йадагв. — «1йЕ Тгапз.», ч. М! -5, р. 80 — 94, Арг!1, 1961.
4. Айеп, 3. 1.л ТЬе ТЬеогу о1 Аггау Лп1еппав. — М!Т 1.!псо!п 1.аЬ. Тесй. йер1. 323, 3и!у, 1963. 5. Наивен, й. Сл «Мсшосчаче 5сапп!пй Ап1еппаз», ч. 1, 11, апд !!1. Лсабе ш!с Ргезз 1пс., Ы. У., 1964. Сканирующие антенные системы СВЧ, Т.1, П, 1П, Пер. с англ. Под ред. Г. Т. Маркова и Л. Ф. Чаплина, М., «Сов, радио.», 1966, 1969, 1971. 6. Аш«1ау, Х., й.
С. Рес1па, апс1 С. Р. %и: йасйаИоп Ргорег1!ев о! Еагйа Р1апаг Аггауз. — ВеИ Те!ерЬопе 3уыегп МопойгарЬ 5047, РеЬгиагу, 196о. 7. 5«Ьгоейег, К. Сл Ыеаг ОрИгпип» Веаш Ра11егпз 1ог РЬазе Мопори1«е Аггауз. — «М!сгосчачев», р. 18 — 27, МагсЬ, 1963. 8. ОИпег, А. А., апд й. О. Ма1есЬ: !п йе1. 5, ч. 11, сЬарз. 2 — 4. 9. Рагаб, Л. 1., апд й.
%. Кген1е1: Ми1иа! ЕИес1з Ье1»чееп С!гси1аг!у Ро!аНхед Е1етеп1з. — 1962 5ушр. СВАР Ап1еппа йез. Иече1ор., Ап1еппа Лггаув 5ес., ЛЬв1г., Бп!чегзйу о! 1!Ипо!в, !7«Ьапа. 10. 5йо!п!Ь, М, 1.: «1п1годисИоп 1о йабаг 3ув1ептв», зес. !2.7, МсОгасч-Н!И Воо!с Сошрапу, Х. У., 1962. Сколник М. Введение в технику радиолокзционных систем. Пер. с англ. Под ред.
К. Н. Трофимова, М., «Мир», 1965. 11. Оиег!бо, Н., Я. Ргапй, апб Т. С. СЬев1оп: %!бе Ванд РЬаве 5ЬИ1егз.— «1ЕЕЕ Тгапвл, ч. ЛР-15, р. 300, МагсЬ, 1964. 12. Айеп, ». 1.: А ТЬеогеИса11 !шс1айоп оп 1Ье РоггпаИоп о!Лова!евз МиГНр1е Веашз гп Е1пеаг Аггаув. — «1йЕ Тгапз.», ч. АР-9, р. 350 — 352, уи!у, 1961. 13. В1авв, йы ТЬе МиИ!сйгес1юпа1 Ап1еппа: А Ыесч АрргоасЬ 1о 51ас1сед Веашз. — !960 1йЕ 1п1егп.
Сопя. йесогд, ч. 8, р1. 1, р, 48 — 50. 14. 5«Ье!Липой, 5. А.: А Ма1ЬешаИса1 ТЬеогу о! Ь!пеаг Лггаув. — «Вей бу»1еп» ТесЬ. Л.», ч. 22, р. 80 — 107, Лапиагу, 1943. 15. йашзау, 3. Р., 3. Р. ТЬошрзоп, апд %. И. %ЬИе: Ро!аг!ха1соп Тгасй!пй о1 Лп1еппав.— !962 1йЕ 1п1егпаИопа! СопчепИоп, Беююп 8, Ап1еппав !.
205 ния, в которой передатчик постоянно был бы подключен н тем же ч телам, но без иоммутационной схемы. В режиме приема фаэовраща- аходились бы в исходном состоянии, обеспечивая одновременное фора ие ряда лучей. Ф »оные ошибки, обусловленные поверхностями в случае их сфериче-. ф рмы, можно скомпенсировать с высокой точностью на любом данном с анирования и скомпенсировать во всех положениях сканирования м едення коррекции в виде дополнительных отрезков к соединителька елям.
Сис ема имеет ширину луча 1'. Обеспечивается сканировзние во всех направлениях в пределах угла ~ 45'. Диаметр апертуры Тэ составляет 70Л, диаметр Ьферических поверхностей решетки 2»с = 140Л, а максимальная фазовая о!иибка равна ЛН6. На каждой из двух поверхностей проходной плоской решетки имеется примерно 35000 элементов. При использовании в решетке элементов с двойной поляризацией обеспечивается прием с разносом по яоляризации. В этом случае поляризация в режиме передачи определяется поляризацией облучателей Гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
