Груба - Системы охранной сигнализации (2012) 05 ocr _cutted_optimized

чение коэффициента усиления достигается за счет

применения антенн

с большой площадью раскрыта.

Например, антенна диаметром 2К =

І м, работающая

на длине волны Ж =

10 см,

обладает усилением С =

0,5 × (л/0,1)2 = 500 = 27 дБ.

Зеркальная антенна обеспечивает высокую эффек-

тивность, она направляет в свободное пространство

значительную долю падающей на ее поверхность энер-

гии. Кроме того, она согласована вшироком диапазоне

длин

волн, а также компактна (по сравнению с рупор-

ной).

Вместе с тем, ее применению сопутствует услож-

нение конструкции, необходимость изготовления зер-

кала специфической формы и отделоного облучателя,

устанавливаемого в определённую точку относительно

зеркала. Смещение облуча-

теля приводит

к расшире-

нию луча и изменению его

направления,

что

может

иэпцчающая

'_›

вызвать сложности при юс-

дизпвктрик

› /

пластина

тировке СО. Границы ДН

::::го:::"'*-І

облучателя не

могут

быть

абсолютно резкими, поэто-

му либо часть энергии про-

ходит мимо зеркала,

либо значительная доля энергии

попадает на центральную часть зеркала, что приводит

к увеличению угла ДН антенны.

Зеркальные антенны предоставляют широкий на-

бор ДН различной формы.

Заменив параболоид вра-

щения на цилиндрический

параболоид и

применит

линейный облучатель,

можно получить ДН в виде уз-

кого горизонтального веера (рис. 2.22.17). Если ДН из-

лучателя сконцентрирована

в горизонтальной

плос-

кости, а приемника

в вертикальной, то процесс юс-

тировки СО упрощается, так как каждый

из блоков

потребует изменения его направления только в одной

плоскости (излучатель

наклонить, а приемник

по-

вернуть относительно вертикальной оси).

Пример. Оценим размеры зеркальной антенны для

длины волны 7» = 3 см и угла ДН Є = 0,2. Диаметр ан-

тенны 2К = 1,2Ж/6 =

180 мм. Коэффициент усиления

Си = 11(2пК/Ю2 = 0,5×(3, 14×0, 18/0,О3)2 = 180.

Полосковые антенны выполняются в виде плоских

металлических поверхностей различной формы. Они

вытравливаются на тех же платах, на которых проходят

полосковыелинии и устанавливаются элементы генера-

торовили приемников СВЧ излучения. Полосковыеан-

тенны предоставляют возможность компактных,

техно-

логичных и недорогих решений различных устройств.

Многочисленные варианты полосковых антенн от-

личаются формой, размерами, исполнением и спосо-

бом подачи возбуждения. Среди них есть как цельно-

зеркало

Рис. 2.22.17 Зеркало в виде параболического цилиндра

металлические,

так

и щелевые. Наиболее употреби-

тельны плоские прямоугольные антенны (рис. 2.22.18).

Излучающий слой металла отделен от заземленной

пластины слоем диэлектрика с относительной диэлек-

трической проницаемостью є. Прямоугольная антенна

с точки зрения формирования электромагнитной вол-

ны эквивалентна открытому

концу волновода (тех же

размеров). Она имеет длину Ь и ширину а, и возбужда-

ется либо с помощью коаксиальной линии,

либо по-

лосковым вводомв местерасположения пучности поля

(центральная часть ширины пластины).

ц

о

а

>І

Р

І

І

'

І

Ь

коаксиальная

\

г

1

тИлиния

фі

іполосковая

линия

Рис. 2.22.18 Полосковая антенна

Параметры антенны выбираются из следующих ус-

ловий: длина Ь = 7»/(2є'/2), ширина а< Ж/2 уточняется по

требуемой диаграмме направленности. КПД антенны

невысок, он составляет11 = 0,5...О,8 (в среднем - 0,65).

Прямоугольная антенна имеет широкую ДН, ее углы

составляют около 9, = 1,Ц/а, Є., =

І,17»/Ь (вдоль сторон

а и Ь соответственно). Здесь проявляются неудобства,

связанные с описанием ДН

с помощью углов е поло-

винного ослабления энергии. Если плотность потока

энергии почти не зависит от направления излучения,

то величина еможет значительно превосходить угол л.

Поэтому удобнее пользоваться выражением для коэф-

фициента усиления антенны О = 114лаЬ/Ж

-8аЬ/Ж.

Широкая ДН антенны позволяет использовать ее в

радиолучевых СО только на малых расстояниях между

ПРД и ПРМ или в качестве облучателя зеркальной ан-

тенны. Особенностью полосковых антенн является их

узкополосность, способность эффективно работать в

ограниченном

диапазоне частот,

что здесь является

скорее достоинством,

чем недостатком.

Антенну слож-

нее настроить,

но она обеспечивает повышенную по-

мехоустойчивость

к

электромагнитным наводкам.

Данные антенны, благодаря широкой ДН,

эффектив-

ны для применения

в радиолокационных

или радио-

метрических СО.

Описанные пять разновидностей антенн позволяют

подобрать параметры источника или приемника излу-

чения на любой вкус,

с произвольной ДН.

Общий вы-