49 Помехи и их влияние на распространение радиоволн

Помехами (или шумами) называют посторонние сигналы, поступающие на вход радиоприемного устройства одновременно с полезным сигналом и имеющие частоту в полосе пропускания приемника Естественными являются помехи природного происхождения:

- атмосферные, образуемые электрическими процессами в атмосфере, главным образом грозовыми разрядами;

- космические, вызываемые электромагнитным излучением Солнца, звезд и Галактики;

- спорадические (нерегулярные) электромагнитные излучения околоземного пространства, вызываемые потоками заряженных частиц в ионосфере и магнитосфере;

- радиоизлучения полярных сияний и радиационных поясов Земли;

- отражения от метеорологических образований (дождь, снег, град, облака), земной и водной поверхности;

- акустические шумы океанов, морей и др.

Искусственные помехи создаются устройствами, излучающими энергию электромагнитных колебаний, или отражателями, рассеивающими энергию падающих на них волн. В зависимости от источника образования эти помехи бывают:

- непреднамеренными, вызываемыми источниками искусственного происхождения (посторонними передатчиками РЭС, установками электрооборудования и др.) Основные причины возникновения непреднамеренных помех:

- преднамеренными, создаваемыми специально для подавления РЭС

50 Логопериодическая антенна

51 Линза Люнеберга. Применение.

Применение: широкоугольное сканирование без искажения ДН

52. Линза Ротмана. Принцип работы. Применение.

В линзе Ротмана используются различные пути распространения волны в пределах одной структуры, чтобы обеспечить для различных точек питания уникальный линейный сдвиг фазы на выходном порте. Эта очень компактная и дешевая многолучевая система может быть использована для высоких частот. К сожалению, на более низких частотах микроволнового диапазона линза Ротмана становится довольно большой и трудной для интеграции в компактную конструкцию приемопередатчика.

Рузе разработал конструкцию линзы с двумя фокальными точками. Линзу Ротмана создали Ротман и Тернер в 1963 году. Поз же, Шелтон упростил конструкционные уравнения с помощью симметричных линзовых дуг. Тем не менее, варианты конструкторских параметров оставались ограниченными, и по тому Катаги усовершенствовал линзу Ротмана, чтобы использовать различные значения фо кального угла и угла сканирования. Хансен использовал набор компактных формул для расчета линзы Ротмана и описал влияние конструктивных параметров на форму линзы. Саймон расширил этот набор конструкционных формул аппроксимацией для взаимной связи между произвольными лучами и портами решетки, из которой могут быть вычислены амплитуда линзы и фазовые ошибки.

Линза Ротмана чаще всего используется в решетках излучающих антенных элементов. Линза на рис. 1 генерирует на выходной дуге распределение амплитуды и фазы, которое одновременно производит несколько лучей, охватывающих различные секторы пространства. Каждый луч, сформированный линзой, в идеале имеет усиление однолучевой решетки того же размера. Каждому лучу, соответствует отдельный входной порт (порт луча) располо женный на входной дуге линзы. Первоначально линза представляла собой набор параллельных пластин, передающих волну от порта луча к порту решетки. Арчер разработал микрополосковую модификацию этой линзы. Во всех реализациях, дуги и их поверхности сформиро ваны так, чтобы обеспечивать требуемые фазовые сдвиги в портах решетки для всех портов луча. В дополнение к одновременному использованию многих лучей, преимущества линзы Ротмана включают: простоту изготовления, низкую стоимость, малый вес. Линза может быть сконструирована как устройство временной задержки, в результате чего будет получено частотно независимое управление лучом, и как следствие, очень хорошие широкополосные характеристики. Большинство современных линз Ротмана разработаны и изготовлены в микрополосковом исполнении, в отличие от прежних волноводных структур. Плоские микрополосковые линзы на диэлектрической подложке меньше размером и проще в производстве (в связи с простотой процесса травления). Эта технология имеет следующие преимущества: низкая стоимость, компактный и низкопрофильный дизайн, простота интеграции с другими компонентами цепи. Для хорошей работы любой линзы необ ходимо учитывать геометрию и расположение всех портов. Исследования ориентации порта и переход от 50 Омной микрополосковой линии к апертуре линзы из параллельных пластин было проведено Мусой и Смитом. Они доказали, что линейный переход с углом раскрыва 12,5° не сильно отличается по производительности от угла раскрыва 7,5°. Обе конструкции обладают средним коэффициентом отражения от -15 до -18 дБ. В то время как порт с большим углом раскрыва показывает сильный рост среднего коэффициента отражения. Таким образом, для портов должен быть выбран угол раскрыва не больше 15°. С другой стороны, порты должны быть расположены как можно ближе друг к другу для того, чтобы избежать отражений от открытых границ вдоль контуров линзы. Для этого, дополнительные порты, называемые фиктивные порты, помещаются между контурами портов решетки и портов лучей, чтобы уменьшить возможные отражения и стоячие волны в линзе. Стоячие волны создают дополнительные, сложно оцениваемые фазовые и амплитудные ошибки и, следовательно, ухудшают производительность линзы. Хорошие характеристики и наличие отработанных методов анализа для изготовления по различным технологиям делают линзы Ротмана привлекательными для использования в любых дискретных многолучевых систем. В результате, устройство широко используется в различных системах радиолокации и связи.