Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 4
Текст из файла (страница 4)
ра~наяягь ф~ конструировании облучатели всегда приходится жертвовать какими-либо Гумми параметрами, так как невозмоткно полностью одновременно выполнить йуямуяяльняя ррзногмл все требования к облучению антенны Рне. !6, в»некое к «нпеал»ним рагнреледпя Оптимиаации кан Суммарногп, ленин електрнеескоге полп по апертуре ритак и раЗНОСтногп СИГНалОв, низнпыу лучателк алп полукопне суммарного н раеуровню боковых лепестков, возможноетного снгнклое.
ности приема прн любой поляризации н простоте оборудования. Термин «простота оборудования» относится не только к стоимости, но н к несложности оборудования, которое должно. обеспечить широкополосную систему с высокой стабильностью равноснгнальной оси, удовлетворяющую требованиям точного сопровождения. (Рзвггосигнальная ось — это электрическая ось антеНны или угловое положение источника 'бнгнлла в пределах антенного луча, прн котором выходное напряжение детектора угловой ошибки переходит через нульй Ниже описаны некоторые типичные облучатели моноимпульсных РЛС с тем, чтобы выявить основные соотношения, связанные с оптимизацией различных показателей качества, и чтобы показать, как наиболее важные параметры могут быть оптимизированы соответствующим выбором конструкции облучателя, но за счет снижения других показателей качества.
Йля достижения хорошего или отличного качества всех желаемых характеристик облучателя в правильно рассчитанной моноимпульсной РЛС вслед за первым четырехрупорным квадратным облучателем было создано много других конструкций. Одной из основных проблем при расчете моноимпульсцого облучателя является одновременная оптимизация облучения с точки зрения суммарного н обоих разностнык сигналов. На рнс. !6 изображено почти идеальное распрелеление электрического поля облучателя, дающее близкую н оптимальной связь облучателя с антенной длн каждого из трех сигналов (51.уЛля достиження возможно более высокого коэффициента усиления прц небпльгцхх боковых лепестках интенсиввость электрического поля в возбужденнык обло тях олжна плавно спадать к краям, Основной трудностью при этом является выбор такой конфигурации облучателя, при которой были бы в достаточной степени оптимизированы все три сигнала.
Ниже кратко описана эволюция разантия моноимпульсных облучателей от первого четырехрупорного квадрата с плохой эффективностью всех трех каналов до усовершенствованных облучателей со всеми характеристиками, 21 Гд т. Радиолокационные станции сопровождение рбб лагуагрело агюст/ ел(лила ,Уеаег(ля ллаглеслг Угллкг рлглл Рнс.
17. Четырехрупорный квадратный облучатель. Рнс. 18. мноптмодовмй мононмвульсный облучатель, «спосредственно бормнруюмнй суммврнмй н рааностный сигналы (слсва) н одни нх первых мононмпульсных облучателей (справа). 22 7.4. Д(оноимирльсная система близкими к оптимальным, В современных облучателях может быть также выполнено требование приема при любой поляризации с сохранением высокой эффективности всех трех каналов. Первый моноимпульсный облучатель Морской научно-исследовательской лаборатории являлся простой четырехрупорной конструкцией, изображенной на рис.
17, Облучатель был спроектирован в начале 40-х годов, когда СВЧ техника и СВЧ детали были относительной ноиинкой На рис. !8 изображены один из первых четырехрупорных облучателей, в котором для суммарно-ревностной схемы использованы волиоводные элементы сложной конфигурации и для сравнения экспериментальный вариант последней разработки многомодового облучателя с одной апертурой.
В первой моноимпульсной РЛС сопровождения типа )ч(К(. Мкбб был применен облучатель с металлопластинчатой линзой (рис. !8). Хотя эффективность линзы меньше эффективности параболического зеркала, ее апертура не затеняется аппаратурой суммарно-разностной схемы, как в случае зеркальной антенны. Это была превосходная разработка для состояния техники того времени, когда была создана первая импульсная РЛС, однако ее элементы имели ограниченную полосу частот.
Кроме того, было установлено, что четырехрупорная конфигурация далека от идеала с точки зрения обеспечения связи, требуемой для получения оптимальных суммарного (З) и разностного (Ь) сигналов. Разделительная перегородка в Е-плоскости создавала нежелательное короткое замыкание для электрического поля в точке максимума энергии в фокальной плоскости, что приводило к умеиьшени о связи, требуемой в схеме суммарного сигнала. Оптимальный размер облучателя для получения суммарного сигнала должен быть значительно меньше, чем для разностного, так что все три канала были очень далеки от оптимума.
Вследствие относительной сложности волноводных схемных элементов можно было рассчитывать на работу только с линейной поляризацией. Значительно более совершенный четырехрупорный облучатель был разработан для первого образца моноимпульеной РЛС точного сопровождения Аб((ГРЗ-!6 [6]. Углубление разделительной перегородки в Е-плоскости и удлинение разделительной перегородки в ((-плоскости для придания определенной конфигурации полям в апертуре облучателя обеспечили значительно лучшее согласование облучателя для получения суммарного сигнала. Прецизионные мостовые соединения были очень малогабаритными деталями, так что облучатель и суммарно-разностная схема имели настолько малые размеры и массу, что могли быль использованы в качестве облучателя, размещенного в фронтальной фокальной точке параболического зеркала.
Хотя в течение многих лет предпочтение отдавалось четырехрупорному ромбоэидяому облучателю (рис. 19), пятирупорный облучатель (рис. 20) применялси в наиболее важных случаях, прежде всего в РЛС точного сопровождения АН!РР(4-6 [6] и Аг(/ГР(;1-10 [7]. Как видно из рис. 20, суммарно-разностная схема относительно проста. Это необходимо для удовлетворения всех требований, предъявляемых к этим РЛС, как при линейной, так и при круговой поляризации. Сопровождение не может быть осуществлено с большой точностью без чрезвычайно жестких допусков на фазовую стабильность суммарно-разностной схемы, поэтому простота аппаратуры совершенно необходима. Требования по поляризации удовлетвориются обеспечением связи каждой апертуры облучателя с обеими линейно поляризованными составляющими, причем предусмотрены отдельные суммарно-разностные схемы для каждой из линейных поляризаций (рис.
20), Благодаря этому получаются две серии суммарных и разностных сигналов. Для каждой из линейных поляризаций используется только одна из серий, для приема же круговой поляризации обе серии комбинируются с соответствующим соотношением фаз (ш90'), Дальнейшим приближением к распределению электрического поля (см.
рис. 16) является использование двенадцатирупорного облучателя (рис. 2!), в котором соответствующим образом выбранные связки рупоров обеспечивают 23 Гл. г. Радиолокационные станции солровоясденич //ереуее/син житель ее//я нееь» рве. ээ. Четырехрупорный ромбовидный облучатель, осуществляющий прием аа» горнзан- тальяай, так н вертикальной поляризация. Дла приема «ругавой паляризапии обе ортогональиые поляризации могут быть совме- щены с соответствующими фазами нз выкодо мостовых соединений ния Лицевая еяееяееяг уере раве рнс.
20. Пятврупорный облучатель со связью с обеими линейно полярнзаваннымн состав лающим», комбнинруемммя с помощью матричмых переключателей для селенпни либо гориэонтальмой, либо «ертнкальнай поияриэацни. Линейные поляризации могут быть также совмещены с соответствующими фазами лля получении правой илн левой круговой поляризации. ~д //яиееея //ееелж/еь угее//ее/е ,Йуе//ее еая /еь ьу////е ф йеепутльная резяееьть тяднтя ьуь е/еяея аь 1.4 Моноимпулоснаи система лереклтечжему гаатаюы б ллаемкака бб „бб(( б(г" Ф (( у7ааеуая рлаекеелт Угл раг Рис. 2(, Двеиадцатируаорнмб облучатель.
ьчьь гу чь Ь фьь Ьь -7У ~~ь ьь -я ч ь 77 ж у и 7л 7Г ге е ге 72 Угел, грат7 Угел, гласу ау г(7 Рис. вт, Диаграмма облучении двенадцагнруаорного облучатели длн Формировании сум- марного канала в Е.нлоскостм (н) и Н-илоскости (б). Гд. Б Ридыоло«пционыые станции солророждемия почти «идеальную» конфигурацию поля с точки зрения получения суммарного и разностного сигналов. Однако сложность аппаратуры суммарно-разностных схем значительно увеличивается, поэтому практически осуществить прием любой поляризации по всем трем каналам оказывается затруднительным Кроме того, четырехрупорная связка для получения суммарного канала эквивалентна четырехэпементной антенной решетке, в результате чего боковые лепестки диаграммы облучателя получаются очень большими (рис.
22). Этот облучатель был использован в антенне Кассегрена, причем на рис, 22 видна превосходнан форма спадания поля к краям на кассегреновском контр- рефлекторе (желателен спад к краям контррефлектора порядка (1 дБ), а также отчетливо видны большие боковые лепестки, обусловленные потерями энергии (которая не перехватывается зеркалом). Из-за этих боковых лепестков не только ухудшается эффективность« но и увеличивается восприимчивость РЛС к помехам, создаваемым источниками излучения, смещенными относительно оси антенны. Зпен/прироонао Эпопщриооаное ) ьнощонио пппо, ! оогнооапопьно центра пении Ячмени пькного и пн Типы Юопн () 0юлнооадо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
