Многолучевые антенные решетки

Сканирование может осуществляться с помошью многолучевых А решеток, представляющих А с несколькими независимыми входами, каждому из которых соответствует своя парциальная ДН. При возбуждении любого входа в раскрыве решетки формируется равноамплитудное распределение с линейным изменение фазы, причем величина фазового сдвига между соседними излучателями зависит от номера входа. Формирование требуемого распределения обеспечивается специальными многополюсниками: диаграммообразующей схемой(ДОС) или диаграммообразующей матрицей.

Обычно ДОС выполняется из реактивных элементов, но иного содержит поглощающую нагрузку, что уменьшает КПД схемы. Управление ДОС осуществляется переключением входов, электронным коммутатором.

Применяют обычно ДОС параллельного и последовательного типа. Параллельный предназначен для формиров. 8-ми независимых лучей. Основные элементы схемы: направленные ответвители и фиксированные фазовращатели. Имеет 8 входов.

Последовательная ДОС формируется на основе взаимно пересекающихся фидерных линий, связанные в местах пересечения при помощи направленных ответвителей.

Данные схемы могут быть использованы в двухмерных решетках.

Сканирующие антенные решетки и решетки с обработкой сигналов. Методы сканирования.

Под сканированием понимают процесс перемещения основного лепестка ДН в пространстве. Сканирование может осуществляться механическим, электромеханическим и электрическим способом. Первый способ реализуется поворотом всей антенны.

При 2-ом способе осущ. мех. управление отдельным элементом антенны, в результате изменяется положение всей антенны. При 3-ем способе антенна остается неподвижной в пространстве, а перемещение ДН осуществляется за счет изменения амплитудно-фазового распределения в раскрыве антенны электрическим путем.

Электрическое сканирование осущ. на основе использования многоэлементных антенных решеток.

Современные антенны с эл. сканированием позволяют реализовать целый ряд преимуществ по сравнению с обычными типами антенн. Применяют в спутниковых системах связи.

Приемущества: возможность непрерывной многофункциональной работы – поиска, захвата, сопроваждения многих целей при одновременном обзоре пространства в широком секторе углов.

Недостатки: сложность уст-в, выс. стоимость, большие затраны на эксплуатацию.

Фазированные антенные решетки

Фазовый способ электрического сканирования реализуется в антеннах, получивших название фазированных антенных решеток(ФАР). Найболее распространенные фар на основе линейных и плоских решеток. Возможность линейных ФР более ограничены, т.к. сканирование здесь может осуществляться только в одной плоскости, проходящей через ось решетки. Однонаправленность излучения достигается применением экранов, или элементов с однонаправленным излучением. Кроме этих видов используются цилиндрические, конические, сферические и др.

Принцип работы ФАР связан с изменением фазы колебаний, подводимым к отделььным излучающим элементам с помощью фазовращателей таким образом, что бы обеспечить формирование главного максимума ДН

В качестве излучающих элементов ФАР наиболее широко используются вибраторы, излучатели в виде открытых концов волноводов, рупоры, спиральные антенны, диэлектрические А. Требования к выбару типа излучателя:заданный диапазон частоты, требование к форме ДН одного элемента, излучаемая мощность, рабочая полоса частот и др.

Во избежании появления вторичных максимумов излучающие элементы должны распологаться сравнительно близко друг к другу, вследствии чего возникает взаимное влияние, которое может существенно нарушить нормальную работу ФАР.

Схема ФАР предназначена для подведения энергии, вырабатываемой генератором, к излучателям и подведение энергии, принимаемой отдельными элементами, ко входу приемника и реализации требуемого амплитудного распределения. Используют схемы возбуждения как фидерного, так оптического типа, при этом энергия от облучателя до отдельных элементов распространяется в свободном пространстве. Схема питания включает фазовращатели.

Способы фазирования: непрерывный(изменение фазы в каждом фазовращатели осущ. плавно), дискретный (изменение фазы изменяется скачком).