P4 (560773), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Э) 2)>1Т Ф61.0 ьа — — коэффициент направленного действия линейной Х решетки, состоящей из щелевых излучателей, параллельных ее оси, без коммутационных фазовых ошибок (в исследуемой решетке >и'=25); а) а> 0,4 — коэффициент полезного действия исследуемой решетки. 4. Определить направление наибольших по уровню коммутационных и комбинационных лепестков с индексами й =+1 для > . 90 решетки с фазовращателями, дискрет изменения фазы которых равен Л =- 90' и Л = 180'. Расчетная формула Х Эр а — — агс з)п з1п б,х + — р+ МЙ(з)п б „+ «), (10.
4) Т бр „— угол, определяющий направление коммутационных и комбинационных лепестков с индексами Й =+ 1 и р =+ 1, отсчитываемый от нормали к линии расположения излучателей в сторону выхода антенной решетки; 2к М = — — число позиций фазовращателя; Л «= — = у 1 — ~ — ~ — коэффициент фазовой скорости в питатге У ~2а~) ющем волноводе, сечение которого в исследуемой решетке равно 2,85Х1,25 см; р, Й вЂ” индексы комбинационных н коммутационных лепестков; а — размер широкой стенки питающего волновода.
Значение целочисленной величины р определяется из следующего неравенства: — (~ — 1) <, < — (ах+ 1), Т Т (10. 5) где сх = — (з1п д,х(МЙ+!)+ МЙ«] 5. Определить относительный (по мощности) уровень коммутационных и комбинационных лепестков с индексами Й ==+ 1 для решетки с фазовращателями, дискрет изменения фазы которых равен Л= 90' и Л= 180'. Расчетная формула где .бр,~' МЙ+ 1 сов 6 (1О. 6) ) Ь =агсз)п~з)пб а + — р ахах (10. У) Значение б,х определяется по табл.
10. 1. б. Определить направление и относительный уровень (по мощности) дифракционного максимума диаграммы направленности при отклонении луча за пределы сектора однолучевого сканирования ( < бтах! ) Йпреа) Расчетные формулы соз6 ах (10. 8) Величина индекса р определяется из следующего неравенства: 1, — — (1 + 51П бмат) < р ( — (! 51П бм, ), Т а направление максимума диаграммы направленности б,„в данном случае берется из табл.
10, 2. Таблица 1О 2 1тт варианта 62 64 -61 — 63 амат ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Описание лабораторной установки Лабораторная установка состоит из генератора, передающей антенны, в качестве которой используется рупорная антенна, соединенная с генератором с помощью гибкого коаксиального кабеля; приемной коммутзционной антенной решетки, к выходу которой подключена детекторная секция; измерительного усилителя, соединенного с детекторной секцией и выпрямителем. Блок-схема лабо.
раторной установки представлена на рис. 10. 1. Рис ! О 1 Блок-схема установки 1 — генератор, 2 — линейная коммутационная решет. ка, 8 — детекторная секция; 4 — измеритеяьны)1 усилитель, б — выпрямитель В даннои установке коммутационная антенная решетка используется как приемная антенна. Электромагнитная энергия, поступающая из генератора в передающую рупорную антенну, модулируется по амплитуде прямоугольными импульсами, Высокочастот- йый сигнал, прцнятый коммутационной антенной решеткой, после детектирования усиливается в измерительном усилителе и его величина может быть определена по показаниям стрелочного прибора усилителя.
Поскольку диод детекторной секции работает в режиме квадратичного детектирования, то показания индикатора усилителя пропорциональны диаграмме направленности коммутацноннои решетки по мощности. Выпрямитель в данной установке используется для подачи управляющего напряжения на р1п-диоды фазовращателей. Коммутационная антенная решетка установлена на специальной стойке и может вращаться относительно вертикальной оси. Отсчет угла поворота производится с помощью подвижной стрелки и шкалы с делениями, закрепленной на стойке. Поворот решетки на угол, заключенный между соседними делениями, равен Г. Коммутационная антенная решетка состоит из питающего волновода, связанного через коммутируемые щели с 25 отрезками волноводов, длина которых равна 3/2Хм В питающем волноводе распространяется бегущая волна.
Концы отрезков волноводов закорочены металлическими пластинками с прорезанными в них коммутируемыми наклонными щелями, через которые электромагнитная энергия может излучаться во внешнем пространстве. Щели, связывающие отрезки волноводов с питающим волноводом, в дальнейшем будут называться щелями связи, а наклонные щели на укорачивающих пластинках — излучающими щелями. Отрезок волновода, коммутируемые щели и питающий волновод образуют фазовращатель ответвительного типа, с помощью которого фаза излучаемых колебаний может меняться скачками через 90 . Решетка содержит 25 фазовращателей.
В каждом фазовращателе используется 4 коммутируемых щели: две щели связи и две излучающих щели. Всего в антенной решетке используется 100 коммутируемых щелей. Прн работе фазовращателя одна из щелей связи и одна из излучающих щелей всегда замкнуты и практически не пропускают электромагнитную энергию.
Замыкание тех нли иных щелей, осуществляемое с помощью р1п-диодов, зависит от величины требуемого фазового сдвига. Щели связи расположены вдоль осн пнтаю- 1'в щего волновода на расстоянии д= — ' (рис. 10. 2, а), Поэтому при 4 переключении щелей связи фаза возбуждения отрезка волновода 2я к меняется скачком на Ь = — г1= —.
Л, 2 Излучающие щели имеют противоположный наклон и возбуждаются током, направление которого показано на рис. 10. 2, б. Энергия волны, возбуждаемой в отрезке волновода, излучается одной из наклонных щелей, коммутируемых полупроводниковыми диода. ми. Вследствие малого угла наклона преобладает по величине одна' из составляющих поля щели, а именно — составляющая Е„. Указанная составляющая является рабочей. Составляющие поля Е, в наклонных щелях имеют противоположное направление, поэтому при переключении излучающих щелей фаза излученного поля, соответствующая компоненте Е„, изменяется на 180'. Прн коммутации щелей связи и излучающих щелей происходит дискретное изменение фазы излученного поля. Л р Гчт л а) Рис !О 2 Ответвительный 4аэоврашателги а — схема устройства, б — ориентакия векторов напряженности электрического поля При замкнутых щелях 1 и 3 энергия поступает в отрезок волновода через гцель 2 и излучается через щель 4, Фаза излученного поля при указанном сочетании замкнутых и разомкнутых щелей принимается равнои нулю.
При замкнутых щелях 2 и 3 фаза излученного поля равна + 00; при замкнутых щелях ! и 4-- 180* и при замкнутых щелях 2 и 4— 270'. Управление р~п-диодами, а следовательно, и коммутация щелей осуществляется путем переключения приборов, Тумблеры размещаются на общей плате позади антенной решетки, Для управления антенной решеткой используготся 50 тумблеров. Каждому фазоврашателю соответствует два тумблера, Один тумблер коммутирует щели связи, другой — излучающие щели. При переводе тумблера из одного положения в другое одна пз двух щелей связи или излучающих щелей закорачивается, другая становится разомкнутой. Электрическая схема управления фазовращателем представлена на рис. !0 3. Тумблеры, управляющие одним фазовращателем, расположены на общей плате вдоль вертикальной линии и между ними проставлен номер фазовращателя, Нумерация фазовращателей ведется в направлении от выхода антенной решетки к нагрузке.
94 !умблсры, рас!толоженные 'в Верхнем Ряду, управляюг Шеляи1й связи, в нижнем ряду — излучающими щелями. г ! ! ! ! ! ! ! ! рис !0.3 Схема уираилеиия фавевращателя Позиция каждого тумблера обозначена цифрами. Позиции тумблера, управляющего щелями связи, обозначены цифрами 1 н 2.
Позиции тумблера, управляющего излучающими щелями — цифрами 3 и 4. Схема включения тумблеров такова, что когда тумблеры какого-либо фазовращателя находятся в позиции 1 и 3 !сокращенно 13), фаза излученного поля равна нулю в позиции 23 — 90', в позиции 14 — 180', в позиции 24 — 270 . Если все фазовращатели установить в одну и ту же позицию, например 13, то фазовое распределение в решетке будет повторить изменение фазы в питающем волноводе.
Фазовращатели, применяемые в исследуемой решетке, могут также рабогать в режиме изменения фазы скачком через Л= 180', т. е. как более грубые фазовращатели. При этом управление фазовращателями определяется с помощью тумблеров, связанных с излучающими щелями, в то времи как положение тумблеров, связанных с щелями связи, в процессе сканирования остается неизменным. Указанная возможность используется в данной работе для исследования зависимости формы диаграммы направленности решетки от величины Л. В решетке одновременно замкнуты 50 щелей. Ток управления, протекающий через каждый диод, равен 100 МА. Общий ток управления антенной равен 5 А.
Мощность управления антенной 35 Вт. Из них 30 Вт рассеивается на балластных сопротивлениях, назначение которых состоит в равномерном распределении тока через диоды. Связь излучающих щелей с питающим волноводом зависит от угла наклона излучающих щелей ш и уменьшается при уменьшении этого угла пропорционально аа. Так как длина отрезков волиоЛв вода обратна †', то эквивалентная проводимость излучающих 2 щелей без изменения трансформируется в сечении, где располагаются щели связи. Таким образом, исследуемая коммутационная решетка имеет следующие параметры: 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
