Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3479

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
5.76 Mб
Скачать

Рис. 4.21. ПА с электронным управлением поляризацией в двух проекциях

Антенна имеет следующие технические характеристики:

1.

Основная частота диапазона, ГГц

11.3

2.

Полная эффективность (на центральной частоте), %

60

3.

Рабочий диапазон частот, МГц (при снижении

 

уровня мощности сигнала на 3 дБ на краях диапазона)

250

4.

Усиление в рабочем диапазоне частот, дБ

30.5-32.3

5.

Коэффициент стоячей волн, не более

1,8

6.

Уровень боковых лепестков, дБ, не более

-13

7.

Уровень кросс-поляризации, дБ, не более

-20

8.

Площадь апертуры, м2

0.16

9.

Размеры антенны (без ФПП поляризатора), мм

455/455/55

10. Масса антенны, кг

4

11. Виды поляризации (с электронным управлением): круговая (левого и правого вращения) и линейная (от 0 до 90 0.)

Основными достоинствами представленной плоской антенны являются: компактность, плоская геометрия в сочетании с дистанционным электронным управлением типом поляризации, герметичность конструкции, транспортабельность. Однако особенно ярко преимущества управляемых и неуправляемых ПАДТ раскрываются при использовании их в бортовых системах КВЧ диапазона волн. Отсутствие выступающих элементов делает незаменимыми антенны подобного типа в плане снижения аэродинамических нагрузок летательных аппаратов различного назначения.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Наиболее важными областями применения антенн СВЧ и КВЧ диапазонов волн, построенных на основе дифракционных решеток различного профиля, являются:

1)мобильные и стационарные системы связи и передачи информации, системы радиолокации и навигации;

2)системы наведения ракет и управляемых летательных аппаратов;

3)системы точного взаимного пространственного позиционирования объектов;

4)аппаратура СВЧ гипертермии злокачественных опухолей;

5)измерительная аппаратура;

6)технологические установки для сушки древесины, СВЧ-обработки овощей и фруктов и продуктов из них;

7)аппаратура для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, обеззараживания почв.

Плодотворными путями развития теории дифракционных антенн

являются: рациональное комбинирование аналитических методов для описания характеристик электрически протяженных излучающих апертур и устройств возбуждения в них поверхностных волн с универсальными численными методами решения интегральных уравнений электродинамики при исследовании свойств нестандартных СВЧ узлов, линейные размеры которых не превышают длину волны в заполняющем их диэлектрике; увеличение степени интеграция систем электродинамического моделирования с существующими базами данных стандартных СВЧ элементов и устройств; создание быстрых устойчивых алгоритмов решения интегральных уравнений для открытых и закрытых областей антенно-фидерных устройств.

Перспективными направлениями развития техники плоских антенн дифракционного типа являются:

1)создание электрически управляемых материалов, позволяющих с высоким быстродействием осуществлять сканирование главного лепестка диаграммы направленности, управлять видом поляризации излучаемых волн;

2)создание антенн, не удовлетворяющих принципу взаимности;

3)создание активных антенн;

4)расширение относительной полосы рабочих частот антенных устройств до 20 % и более;

5)повышение эффективности использования апертуры антенн;

6)минимизация массо-габаритных и стоимостных показателей аппаратуры.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

3

ВВЕДЕНИЕ

4

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ, МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ

 

АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИФРАКЦИОННЫХ

 

АНТЕНН СВЧ И КВЧ ДИАПАЗОНОВ ВОЛН

9

1.1. Перспективные конструкции плоских дифракционных

 

антенн и методы их математического моделирования

9

1.2. Программные продукты, предназначенные

 

для электродинамического моделирования антенн

 

и СВЧ устройств

12

1.3.Критерии принятия решений при проектировании плоских дифракционных антенн СВЧ и КВЧ диапазонов

волн

26

2. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИЗЛУЧАЮЩИХ

 

АПЕРТУР И УЗЛОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ

 

ДИФРАКЦИОННЫХ АНТЕНН

28

2.1.

Математическое моделирование преобразования

 

 

объемных волн в поверхностные с помощью

 

 

дифракционных решеток

28

 

2.1.1. Одномерно-периодичные гребенки

 

 

со сложной структурой периода,

 

 

накрытые слоем диэлектрика

28

 

2.1.2. Металлический эшелетт, накрытый слоем

 

 

диэлектрика

48

 

2.1.3. Ленточные решетки, содержащие несколько

 

 

зазоров на периоде

52

 

2.1.4. Двумерно-периодичные гребенки

 

 

с диэлектрическим волноводом

56

2.2. Возбуждение поверхностных волн в плоских

 

 

дифракционных антеннах СВЧ и КВЧ

 

 

диапазонов рупорно-щелевым элементом

74

3. ДИСПЕРСИОННЫЕ СВОЙСТВА

 

ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК

83

3.1.

Методики исследования дисперсионных

 

 

характеристик дифракционных периодических структур

83

3.2.Дисперсионные характеристики одномерно-периодичной гребенки со сложной структурой периода, накрытой

слоем диэлектрика

86

3.3.Дисперсионные характеристики двумерно-периодичных металлических гребенок

со слоем диэлектрика

115

3.4. Дисперсионные характеристики металлического

 

эшелетта с диэлектрическим слоем в широкой

 

полосе частот

128

3.5. Оптимизация параметров ленточной решетки

 

с двумя металлическими полосками на периоде

 

при заданной угло-частотной характеристике

132

3.6. Математическое моделирование СВЧ антенны

 

с двумерно-периодичной дифракционной решеткой

 

в качестве отражателя

137

4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛОСКИХ

 

АНТЕНН ДИФРАКЦИОННОГО ТИПА

145

4.1. Структурные схемы плоских антенн дифракционного

 

типа СВЧ и КВЧ диапазонов волн

145

4.1.1. Плоские дифракционные антенны

 

с торцевым и центральным возбуждением

145

4.1.2. Плоские дифракционные антенны СВЧ и КВЧ

диапазонов волн с электронным управлением

поляризацией излучения

151

4.2. Оптимизация амплитудного распределения в раскрыве

линейной дифракционной антенны КВЧ диапазона волн

165

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

172

ЛИТЕРАТУРА

173

Приложение 1

174

Приложение 2

175

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]