Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 67

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 67)

При этом в большинстве случаев выдвигаются специальные дополнительные требования, которые и определяют оптимальную стр у птур у подобной антенны. При работе системы на частотах, при которых существенное влияние оказывают помехи от дождевых осадков, обязательным свойством антенны является наличие круговой или ортогональной линейной поляризации. Другие требования связаны с обеспечением допустимого уровня боковых лепестков, яеобходимого угла сканирования, а также с мобильностью, массой, несложностью развертывания, размерами, стоимостью и т, п, При конструировании с самого начала необходимо сделать выбор между двумя типами основных систем питания, которые показаны на рис.

12. В одной из них, представляющей систему последовательного питании, отвод энергии нз линии задержки осуществляется через регулярные интервалы. В другой системе энергия распределяется через различные элементы, например параллельно через общую питающую линию в группу линий задержки, длина которых нарастает последовательно, от линии к линии. Обычно ввиду простоты конст укции применяется паследовательнан система питания.

К ростейшая антенна с частотным снанированием включает линию задержки, связанную последовательно с линейно расположенными излучающими элементами. Если линия задержки выполнена на валноводе прямоугольного сечения, та связь с излучающими элементами может производиться либо через широную стенку волновода (рис. 13, а), либо через узкую (рис.

13, б). Когда связь производится через широкую стенку, разнос элементов связи ог- 253 Гл 6 д нтенныс решетки с частотна ым сканироаанием раничен. Для предотв а дотвращеиия появлени у излучающими элеме! я дифраяционных ле олж ~ы ентамн свободы ины волны, а п ном прощ аист лепестков расстоябыть близи г! пима' Х. П лах отклоне р ве должно быть ния (близиих я 90') з ес аж осноль"у расст ос трудно обеспе двоенн ю вы ояние меж чить в яонструиу соту (размер узкой с й ьно достижимые углы от- Ркс.

!т. Тяяы спс пп р а— систем питания аппп — посдедппатепьп ьппе ппт пяя задержки: ение; б — парад дельное. алонения луча обычно неве что связь ос елини. Дополните по тельные трудности ие, д оле вол и обусловлены тем, связи. ени!о, что привод ит к усложне олноводе исяажае тся и трудно Когда связь осуществляется нию конст руяции элемента водной линии (рис. 13, б), изл ч волно , , излучения соседних т фазы иа 180, элементов свя ообусловленный " геомет пей " конструяции ело.

ряс. щ. П пс а — спяз рпстейшпе типы ос яятеия с чэстпт |п и злучпталкчп ч «ым с ерез ш! «аппрппаппе кзду~зтяая и !рокую степа м' узкой стенке пп У поаппппдя б— ппппояпда — шеаеяые жепного волново бов: и вода. Этот ново от '" . мен исп~згы~ыпым держни длиной и линни за устранить о то с язи, басне ивз резонансных тов с, ечивзющих дополни . " от ), и, он которых меняется п сительно осевой линии, о в каче '. При использовани 28! способ может стенке жет оказаться пред- 6.З. Лриииииы построения антенн почтительным, поскольку создаются ортогонально поляризованные электро. магнитные волны при отклонении луча в противоположных направлениях относительно главной оси, Во многих радиолокационных станциях луч антенны должен иметь также малую ширину и в плоскости, нормальной к плоскости сканирования, в ноторой находится ось линии задержки, Один из метадон формирования узкого луча заключается в использовании цилиндрического зеркала, облучаемого Рис.

тс. Антенны с частотным сканированием, в «оторык исоользтютсв нилннхрические зеркальные отражатели. первичными излучающими элементами, которые связаны с линией задержки. На рис. 14 схематично показаны два возможных варианта. Для исключения затенения раскрыва и обусловленного этим уменьшения КНД и увеличения уровня боковых лепестков можно использовать вынесенную облучаюшую систему (рис. 14, и). С другой стороны, может использоваться конструкции !11!, показанная на рнс. !4, б, в которой излучающие элементы на узкой стенке волновода, расположенные с двух сторон волноводнай линии, раздельно облучают сион половины цилиндрического зеркала.

Этн антенны имеют в основном такие же характеристики, что и зеркальные антенны с линейным облучателем. Различия обусловлены потерями в линии задержки, а также тем, чта зеркальный отражатель должен иметь гораздо большую длину в плоскости сканирования для полного охвата ДН облучателя прн максимальном угле отклонения луча. Это может привести к значительному увеличению общего размера апертуры. Например, в антенне, формирующей луч круглого сечения, зеркало с вынесенным облучателем должно иметь ширину примерно 285 Гл. б, Антенные решетки с частотным скинироосннсм стороны, нормальный облучатель с линейной поляризацией можно просто заменить на систему, обеспечи. веющую круговую поляризацию. По сравнению с антеннами с оптической 'системой питания и обычной структурой облучателей плоские антенные решетни имеют бо лее высокий КНД и меньший уровень боковых лепестков.

Зачастую их сравнительно высокая стоимость и конструктивная сложность отодвигаются на второй плаь и в первую очередь учитываются их лучшие электрические параметры и меньшие габариты, Плосние антенные решетки с частотным скааираванием обычно изготовляются н виде, показанном на рис. 15. Антенна включает сложенную нли спиральную волнозодную линию задержки, питающую ряд прямоли. нейных волноводов, которые ориентируются так, чтобы излучающие щели в уз. кой стенке волноводов находились в плоскости антенны.

Поскольку параметры линии задержки и излучающих волноводных линий зависят от частоты, ДН смещается относительно главных геометрических осей антенны при изменении частоты. С конструктивной точки зрения две взаимно перпендикулярные плоскости, в которых формируется ДН, позволяют получить линейно адднтивное перемещение луча. Поэтому для расчета действительного положения луча антенны необходимо лишь учесть преобразование в общую сферическую систему координат двух раздельно вычисляемых соотношений для обеспечения скзнирования. В принципе, имеется возможность такого выбора ширины луча и частотной зависимости обеих линий, чтобы получить трехмерное сканирование во всей требуемой зоне обзора ~2К Антенная решетка типа„показанного на рис. 10, сравнительно проста по конструкции при сопоставлении ее с вариантами, которые можно использовать для устранения расхождения между направлением излучения н геолтегрической осью антенны.

Конструктивные элементы между злементамн связи линии задержки с двумерной решеткой излучающих элементов являются громоздниии, как н другие возможные решения, например, в виде ялоскопараллсльных линз. По-видимому, наибольшие трудности при конструировании плоских решеток с частотным сканированием связаны с обеспечением круговой поляризации. Наиболее удачный метод получения либо линейной, либо круговой поляризации заключается в использовании съемных илн поворачивающихся днфранционных решеток, располагаемых соответствующим образом перед пло. 266 Рис. щ Пиосин» .антс нвн Нешетеи с чв сытин» сканированием. в 1,2 раза больше длины линии задержки. При Рлл1 = 0,4 разнос между облу.

чателем и зеркальным отражателем составляет 0,96 длины линейного облучателя. Поэтому для максимального угла отклонения 45' в обе стороны от нормали длина зеркального отражателя должна составлять 2,92 длины облучателя.' Подобные антенны с зеркальным отражателем н линейным облучателем имеют сравнительно высокий уровень боковых лепестков а плоскости, где пег сканирования. Кроме того, они имеют значительно большие разл1еры, чем это необходимо па условиям обеспечения требуемой ширины луча.

Однако их преимущества состоит в простоте конструкции излучатащих элементов н несложности создашш круговой поляризации, которую прн необходимости можно получить, разлтещая фазосдвигающую дифракционную решетку перед облучателем. С другой бЗ. Принципы настроения антенн снастью излучения. Наряду с этем может также применяться большинство обычных дифракцнонных методов обеспечении круговой поляризации, однако для любого нт ннх характерны сравнительно сложные конструктивные проблемы, каса!ошнсся построения конструкции, несущих элементов, допусков н т и.

Прм постоянном испол~ шва!гни только круговой поляризации можно выбрать излучающие элементы саответству~ощего типа и подключить нх непосредственно к линия л питания решетки. Мана!гмпульсные антенны. Для получения мононмпульсного устройства измерения угловых координат с фазовым сравнением в плоскости частотного сканирования нсобхахлма использовать антенну в виде одной нз двух основных схелц показанных на рис. !б.

Рпс. ГЗ. Лтопомппульспыо потопом: о — с послолпплтольпнм пптлппем: д — с паряыольннм. Для использования системы с последовательным питанием необходимо иметь две линии задержки (рис. )б, а). Основной недостаток этой схемы состоит в том, что паследяий элемент, включенный в более короткую линию задераскн перед нагрузкой (элемент л!), находится в центре решетки и поэтому для необходимого распределения в плоскости апертуры требуется значи-' тельнан мощность вазбумгдения этого элемента.

Ввиду слабой связи, которая может быть между линией питания и из.тучаюшими элементами, для обеспечения допустимого уровня фазовых ошибок, пагрузкн линии и т. и. необходима создать в самой линни окало элемента й сравнительно большую мощност~. Эта мощность затем должна рассеиваться в поглошающей нагрузке более короткой линии, что приводит к снижениго эффективного коэффициента усиления антенны.

Другой нариант (система с параллельным питанием), показанный на рис. (6, б, является более предпочтительным с точки зрения общей конструкции и построения всей системы, поскольку ограничения в нем связаны лишь с нонструктивными проблемами. Точность моноимпульсных систем при работе на многих частотах обычно ухудшается. Кроме влияния частоты на согласование высокочастотных и антенных элементов, параметры суммарной и разностной ДН будут также существенно меняться при изменении угла наведения луча. Поэтому точность измерения координат целей ао всей полосе изменения частоты, соответствующей полному углу атнлонения луча для типовой антенны, была значительно хуже точности мононмпульсной РЛС сопровождения, работающей на постоянной рабочей частоте.

Характеристики

Список файлов книги