2.3. Антенная система глиссадного канала

Антенна глиссады предназна­чена для излучения зондирующих высоко­частотных им­пульсов в пространство и приема отраженных от целей сигна­лов. Она форми­рует узкую диаграмму направ­ленности в вертикальной плос­кости. С помо­щью электрического привода обеспечивается сканирование диаграммой направленности про­стран­ства в секторе -1⁰…+8⁰ по углу места и доворот антенны в азимуталь­ной плоскости относительно линии курса на угол 15⁰. Ширина диа­граммы направленности ан­тенны в вер­тикальной плос­кости , горизонтальной - . Коэффици­ент усиления ан­тенны - 8200. Изменение входного сопротивления антенны в рабочем диапа­зоне волн обеспечивает коэффи­циент бегущей волны не менее 0,8.

Антенна глиссады представляет собой зеркальную антенну, отражатель которой выполнен в виде несиммет­ричной вырезки из параболоида вра­ще­ния. Размер зеркала - 3,00,8 м. Возбуждение зер­кала производится двухру­порным облучателем. Размеры отражателя (зер­кала) и облучателя вы­браны так, чтобы обеспечить необхо­димую диаграмму направленности в вертикаль­ной и горизонтальной плос­костях. Применяемый в антенне глис­сады про­филь зеркала (несимметрич­ная вырезка из параболоида вращения) позволил уста­новить облучатель ан­тенны таким образом, что он оказы­вает минималь­ное затеняющее воздей­ствие прохождению радиоволн (рис.2.3). При таком спо­собе облучения ру­пор и его опорная конструкция вы­но­сятся из области, где поток энергии наиболее интенсивен, что приводит к улучшению коэффи­ци­ента направлен­ного действия и ослаблению боковых лепестков.

Рис.2.3. Схематичное изображение усеченного параболоида (изображение повернуто на 90⁰)

Облу­чатель состоит из двух совершенно одина­ковых рупоров, питае­мых от об­щего прямоугольного волновода. Вход волно­вода имеет фланец. Волновод имеет Y - образное разветвление в "Е" плоско­сти (плоскости век­тора элек­трического поля). Каждое плечо вол­но­водного разветвления закан­чивается Е - пло­скостным секториальным рупо­ром. Мощ­ность, подводимая к облуча­телю, делится между рупорами по­ровну (1:1). Перед раскрывом облу­ча­теля ус­танав­ливается в специальном держа­теле по­ляризационная решетка (рис.2.4). Анало­гичная решетка ус­танав­ливается пе­ред облучателем ан­тенны курса. По­ляри­зационные ре­шетки по­зволяют вес­ти борьбу с поме­хами, соз­давае­мыми разного рода ме­теофакто­рами (гид­ро­ме­теорами): дож­девой и гроз

Рис.2.4. Поляризационная решетка

о­вой об­лачностью, дож­дем, сне­го­падом. Эф­фект подавления сигна­лов от гидрометеоров основан на том, что поляри­заци­онная решетка преобразует электромагнитное поле линейной по­ляриза­ции в поле круго­вой или эллиптической поляризации (в зависимости от по­ложения ре­шетки относительно облучателя). Электро­магнитная волна с круго­вой по­ля­риза­цией после отражения от объекта сложной формы (само­лета) преоб­ра­зу­ется в электромагнитную волну с различными поляризацион­ными состав­ляющими, т.е. несферическая цель обладает свойством преобра­зовывать па­дающее электромагнитное поле с круговой по­ляризацией в отра­женное элек­тромаг­нитное поле со сложной поляризацией. Гидрометеоры мо­гут рассмат­риваться с определенной степенью допущения, как комплекс сфе­ри­ческих капель. От­ражаясь от та­ких объектов, электромагнит­ное поле с кру­го­вой по­ляризацией преобра­зуется в электромагнитное поле с эл­липти­ческой поляри­за­цией, однако направление вращения плоскости поляризации изме­няется на противоположное (за счет обратного движения волны). Таким об­разом, из-за различий в свойствах отра­жения элек­тромагнитных волн воз­душными су­дами и гидро­метеорами возни­кают по­ляризационные различия в сигналах, отра­женных от этих объектов. Следо­вательно, применяя поляриза­ционную селек­цию сигна­лов на приемной сто­роне (поворачивая соответст­вующим об­разом поляриза­ционную решетку), можно выделить полезные сиг­налы и су­щест­венно пода­вить сигналы гидро­метеоров. В зависимости от ха­рактера гидро­метеоров практическое ослабле­ние отраженного от них сигнала может со­ставлять 20…25 дБ, однако ослаб­ляется на 6…8 дБ и полезный сиг­нал. Об­щий выиг­рыш в отношении полез­ных и мешающих сигналов дости­гает 12…19 дБ.

Рис.2.5. Принцип работы поляризационной решетки

Поясним принцип преобразова­ния линейно - поляризованного элек­тромагнитного поля в поле круговой (или эллиптической) поляризации (рис.2.5).

Вектор напряженности электрического поля - Е может быть разложен на со­ставляющие (векторы Е1 и Е2): Е1 - параллелен проводящим пластинам ре­шетки А1 и А2, а Е2 - перпендикуля­рен этим пластинам. Пластины А1 и А2 представляют собой металлопла­стинчатый волновод. Для получения за ре­шеткой электромагнитного поля с круговой поляризацией необходимо вы­полнить следующие условия: раз­ность фаз между векторами Е1 и Е2 на вы­ходе поляризационной решетки должна составлять 90⁰, амплитуды векторов Е1 и Е2 должны быть рав­ными: Е1=Е2. Если Е1Е2, то поляри­зация - эллип­тическая. Для вектора Е2 пластины решетки прозрачны, и фазо­вая скорость составляющей электро­магнитного поля Е2 соответствует ско­рости в свобод­ном пространстве. Для составляющей электромагнитного поля Е1 пластины являются металло­пластинчатым волноводом. Фазовая скорость электромаг­нитной волны в волноводе больше, чем в свободном пространстве, следова­тельно, скорость распространения составляющей Е1 выше, чем Е2. Подбирая глубину поля­ризационной решетки d, добиваются разности фаз  между Е1 и Е2, равной 90⁰. Второе условие вы­полняется при повороте ре­шетки на угол 45⁰. Угол поворота решетки 90⁰ соответствует линейной поля­ризации. Именно изменяя угол поворота поляризационной решетки в ПРЛ-10МН, из­меняют поляризацию сигналов, при этом  определяется конструкцией ре­шетки и всегда равна 90⁰.