Параметры зеркальной антенны (характеристика направленности, ширина диаграммы направленности, КНД).

В зеркальной антенне,у которой апертура возбуждается практически синфазно,характеристика направленности описывается формулой для синфазного раскрыва круглой формы.

В большинстве случаев выражение описывает ХН лишь приближенно.В реальных антеннах амплитуда на краях зеркала уменьшается.

Поэтому характеристика направленности описывается более сложным выражением

В случаях когда раскрыв антенн имеет форму прямоугольную или близкую к ней,для описания ХН можно пользоваться выражениями для плоского синфазного раскрыва прямоугольной формы.Ширина диаграммы напрвленности

Коэффициент напрвленного действия определяется

Коэффициент использования поверхности раскрыва для зеркальных антенн составляет q=0,4-0,6.

48 Требования к диаграмме направленности антенн РЛС обнаружения (разведки) воздушных целей. Кроме антенн с осесимметричными диаграммами направленности, в радиолокационной технике часто применяются устройства с диаграммой специальной формы. Это вызвано спецификой решаемых РЛС задач. К числу наиболее распространенных форм относится косекансная диаграмма направленности,применяемая в радиолокационных станциях обнаружения воздушных целей. Использование такой диаграммы обусловлено следущими соображениями.Если применить осесимметричную диаграмму, имеющую большую ширину в вертикальной плоскости,можно обеспечить обнаружение воздушных целей в большом диапазоне углов места. Однако в этом случае часть энергии излучается в пространство, где самолеты полетов не совершают. Кроме того, сигналы, отраженные от удаленных целей и от близкорасположенных, принимаются приблизительно одинаковым уровнем диаграммы напрвленности, но существенно отличаются по амплитуде. На выходе антенны сигнал, отраженный от удаленной цели, оказывается мал, а от ближней- чрезмерно велик, что затрудняет их совместное наблюдение на экране индикатора.

49 Способы создания диаграмм направленности специальной формы. Для определения диаграммы направленности используется эксперементальная установка в которую входит: генератор СВЧ, волномер, аттенюатор, согласующие устройство., ииследуема и вспомогательная антенны, преобразователь. В процессе измерений одна из антенн должна разворачиваться в соответствующей плоскости. Расстояние между исследуемой и вспомогательной антенной существенно влияет на точность результатов измеренний, которая зависит от характера амплитудных и фазовых искажений волны, падающий на раскрыв антенны. Главная причина искажений заключается в несинфазности поля падающей волны.

50 Особенности сканирования диаграммой направленности ФАР. В процессе функционирования РЛС диаграмма направленности ее антенны совершает перемещение в пространстве по заданному закону, который называется сканированием. Обычно сканирование проводится в некотором диапазоне углов- секторе сканирования. В реальных ФАР при сканировании наблюдается ряд особенностей, приводящих к ограничению их использования. 1) Обеспечение единичного максимума. При больших значениях угла отклонения диаграммы направленности от нормали к решетки возможно возникновение побочных главных максимумов, резко снижающих помехозащитность РЛС. 2) Искажение главного лепестка. При синфазном возбуждении решетки максимум диаграммы направленности ориентирован нормально к ее раскрывау, а ширина ДН вычисляется по формуле: 2ϴ_0.5р=51*λ/nd =51*λ/L. Расширение ДН приводит к тому что, на краях сектора сканирования точность измерения угловых координат целей и разрешающая способность будет ухудшаться. Для устранения этого недостатка ограничивают сектор сканирования. Наименьшее доступное число излучателей ФАР, 4)Наибольшая допустимая частота сканирования. Электрическое управление диаграммой может приводится с большой угловой скоростью.

51 Антенные решётки с фазовым и частотным сканированием (схемы питания ФАР). При фазовом сканировании управление диаграммной направленности антенной решетки приводится с помощью фазовращателей в целях питания излучателей. Различают волноводное и пространственное питание ФАР. Волноводное способ можно реализовать с помощью последовательной, параллельной и смешенной схем. В последовательной схеме питание излучателей осуществляется путем ответвления части энергии из питающего волновода. В параллельной схеме питания ФАР подводимая энергия с помощью делителей мощьности распределяется между излучателями, а регулировка фаз проводится фазовращателями в цепи питания каждого излучателя. Параллельная схема устраняет недостатки последовательной: 1) отсутствие затухание амплитуды к концу решетки. 2) Опасность пробоя существенно снижена, чем у последовательной схемы.

1 Принцип согласования волновода с нагрузкой.

2 Конструкции согласующих устройств: диафрагмы, шлейфы, чет­вертьволновые трансформаторы.

3 Синфазный направленный ответвитель, устройство, принцип функ­ционирования, параметры.

4 Ответвитель с крестообразным расположением волноводов. Устрой­ство, принцип функционирования, параметры.

5 Устройство, принцип функционирования и свойства Е и Н-трой- ников.

6 Применение направленных ответвителей (измеритель мощности, рефлектометр, делитель мощности).

7 Двойной волноводный тройник.

8 Щелевой мост.

9 Кольцевой мост.

10 Использование мостовых схем СВЧ в РЛС. Сумматоры, преобразо­ватели частоты.

11 Моноимпульсный облучатель на тройниках (конструкция, принцип функционирования).

12 Аттенюаторы, фазовращатели, волноводные нагрузки.

13 Устройства с полупроводниковыми приборами СВЧ. Детекторная секция, измерительная линия.

14 Свойства СВЧ ферритов.

15 Ферромагнитный резонанс. Эффект Фарадея. Эффект смещения по­ля.

16 Распространение волны Нп в круглом волноводе с продольно на­магниченным ферритом.

17 Распространение волны Ню в прямоугольном волноводе с попереч­но намагниченным ферритом.

18 Ферритовый циркулятор с поперечным полем намагничивания.

19 Вентиль на эффекте смещения поля.

20 Назначение и классификация антенн.

21 Дальняя зона антенны. Особенности поля антенны в дальней зоне.

22 Характеристика и диаграмма направленности антенны в режиме передачи по полю и по мощности.

23 Ширина диаграммы направленности и уровень боковых лепестков.

24 Коэффициент направленного действия антенны.

25 Коэффициент усиления антенны.

26 Методы определения диаграммы направленности антенны. Метод неподвижной антенны. Метод вращающейся антенны.

27 Измерение коэффициента усиления антенны методом двух антенн.

28 Симметричный вибратор и условия его симметричности.

29 Распределение тока вдоль симметричного вибратора.

30 Поле и диаграмма направленности симметричного вибратора.

31 Вибратор Пистолькорса.

32 Типы щелевых антенн.

33 Поле излучения и диаграмма направленности прямолинейной щели.

34 Типы антенных решёток и их принцип действия.

35 Теорема умножения диаграмм направленности.

36 Множитель антенной решётки и его анализ.

37 Диаграмма направленности плоскостной антенной решётки и её свойства.

38 Способы подавления побочных главных максимумов диаграммы направленности.

39 Способы подавления боковых лепестков в антенной решётке.

40 Директорная антенна. Конструкция, принцип функционирования, расчёт параметров и применение.

41 Способы питания активного вибратора: запорный стакан, симмет­рирующий трансформатор, U-колено, щелевое симметрирующее устройство.

42 Щелевые антенны стоячих и бегущих волн.

43 Типы рупоров.

44 Поле в рупоре и на его раскрыве. Оптимальный рупор.

45 Принцип функционирования, основные элементы и варианты кон­структивного исполнения зеркальных антенн.

46 Типы облучателей и их влияние на распределение поля на раскрыве зеркальной антенны.

47 Параметры зеркальной антенны (характеристика направленности, ширина диаграммы направленности, КНД).

48 Требования к диаграмме направленности антенн РЛС обнаружения (разведки) воздушных целей.

49 Способы создания диаграмм направленности специальной формы.

50 Особенности сканирования диаграммой направленности ФАР.

51 Антенные решётки с фазовым и частотным сканированием (схемы питания ФАР).