Главная > Разное > Активные фазированные антенные решетки
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

5.8. Система возбуждения модулей

Сферическая АФАР может возбуждаться концентрическим сферическим волноводом (КСВ) (рис. 5.28), рассмотренным ранее [7, 8], в котором возбуждается и распространяется основная волна типа и отсутствует дисперсия.

Если в антенне обеспечить возбуждение всех элементов в одновременно излучающем секторе с необходимым спадающим к краям амплитудным распределением, то такая антенна в режиме передачи сможет осуществлять широкоугольное сканирование. При значительном усилении модуля потери в распределительной системе в режиме передачи несущественны.

В режиме приема такая антенна будет иметь ухудшение определенных характеристик за счет потерь усиления СВЧ-мощности модулем при передаче на выход возбудителя, потери в котором будут сказываться на антенны. Антенна с ППМ не удовлетворяет принципу взаимности, поэтому требуется отдельная независимая оптимизация в режиме приема и передачи.

Рис. 5.28. Возбуждение ФАР с помощью излучатель; 2 — модуль элемент связи; 4 — возбудитель

При использовании формирование моноимпульсного метода работы возможно лишь при ограниченном секторе сканирования как в плоской без переключения излучающей части антенны. Переключение излучающей части выпуклой нарушает все моноимпульсные характеристики и требует специальных схем построения.

Моноимпульсная характеристика выпуклой сферической АФАР реализуется специальной схемой антенны, построенной по принципу проходных ФАР с электрически управляемой линзой. Ранее рассматривались купольные антенные решетки, состоящие из плоской ФАР и сферической

системы проходных излучателей с неуправляемыми фазовыми сдвигами. Такие решетки позволяют расширить сектор сканирования, но им присущи существенные недостатки, такие как сужение рабочей полосы.

Купольная система с электрически управляемой линзой и моноимпульсным облучателем или плоской решеткой ФАР, обеспечивающей облучение выпуклой решетки, позволяет создать моноимпульсную антенну с широкоугольной широкополосной работой. На рис. 5.29 представлена схема решетки. Сферическая решетка возбуждается моноимпульсным облучателем, образованным четырьмя рупорами или другими плоскими решетками. Принятая электромагнитная волна поступает на моноимпульсный облучатель после прохождения модулей усиления и фазовращателей. На рис. 5.29 приняты следующие обозначения: 1 - излучатели, формирующие луч, 2 — коллекторные излучатели, 3, 4 — устройства управления моноимпульсный облучатель, обеспечивающий возбуждение заданного сектора и моноимпульсную форму пеленгационной характеристики.

С помощью фазовращателей облучатель осуществляет перемещение одновременно работающего участка, формирующего моноимпульсную характеристику.

Антенна работает по принципу проходной ФАР с излучающим полотном сферической формы, которая позволяет расширить сектор сканирования и изменить падение КНД в нем. Подобная антенна напоминает плоскую решетку с купольной линзой [9-22], но отличается принципом формирования луча и лучшими характеристиками. В соответствии с решением внешней задачи для выпуклой сферической ФАР известен размер совместно излучающей и принимающей частей решетки. Размер излучающей части зависит от угла раскрыва

По выбранному углу раскрыва излучающего сектора, определяем раскрыв плоской решетки Если этот размер большой, моноимпульсная характеристика формируется решеткой, если небольшой, то моноимпульсным облучателем. Управление положением пятна осуществляется дополнительным фазовращателем в каждом канале моноимпульсного облучателя. Учитывая усиление в ППМ в режиме передачи, дополнительные омические потери в фазовращателях не имеют значения.

Рис. 5.29. Моноимпульсная сферическая АФАР с пространственным возбуждением

В решетке, образованной плоской и цилиндрической (конической) частью, плоская АФАР строится так же, как и плоская ФАР. Отличие состоит во включении модулей между излучателями и распределительной частью, что приводит к необходимости выделения пространства

между модулем и распределительной системой для размещения линий системы управления лучом и теплоотвода.

Цилиндрическая решетка возбуждается коаксиальной системой с волной типа с расстоянием между обкладками Ее распределительная система напоминает распределительную систему плоской решетки, только свернутую в цилиндр. Для формирования нескольких независимых лучей в цилиндрической АФАР надо иметь ряд возбудителей цилиндрической системы с волной типа Внутренняя полость внутри цилиндра нужна для системы управления расположенной над ней плоской решетки. Отсутствие необходимости моноимпульсной работы в цилиндрической облегчает задачи построения приемной антенны.

В случае, когда используется внутренняя область цилиндрической на цилиндрической решетке может быть размещена малоэлементная Схема цилиндрической МБАФАР показана на рис. 5.30.

Разработаны варианты построения МБАФАР с обзором более передней полусферы на основе твердотельных приемно-усилительных модулей, работающих в полосе Гц; получены зависимости и ширины луча от направления луча в секторе сканирования; показана возможность обеспечения требуемых характеристик в широком секторе сканирования с помощью сферической ФАР. Цилиндрическая и коническая решетки совместно с плоской АФАР позволяют использовать блочную концепцию построения АФАР бортовой РЛС, при этом в качестве основной РЛС используется плоская решетка, а дополнительный сектор сканирования обеспечивает цилиндрическая или коническая решетка. Блочная концепция позволяет упростить ППМ и исключить из него управление поляризацией

Приведены расчетные сферической решетки с различным шагом, они сопоставлены с известными характеристиками эквивалентных апертур, показано изменение пеленгационных характеристик сферической решетки в секторе сканирования. Выявлена необходимость дополнительного управления излучающей апертурой для придания эквивалентной излучающей апертуре эллиптического вида при значительных углах сканирования. Рассмотрены различные варианты обзора пространства: с помощью системы 2-3 плоских решеток с различной ориентацией друг относительно друга в зависимости от сектора обзора. Показано изменение числа модулей (стоимости) в зависимости от различных схем построения.

Рис. 5.30. Цилиндрическая МБАФАР

ЛИТЕРАТУРА

(см. скан)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление