25 Печатные антенные решетки

Одной из первых была разработана печатная антенна, пока­занная на рис. 11.1. Излучатель представляет собой длинную металлизированную полосу, возбуждаемую в нескольких точках с помощью ветвящейся схемы из полосковых линий. Расстояние между точками возбуждения меньше длины волны в диэлектри­ке подложки. При разбиении полосы на несколько частей об-

Рис. 11.1. Полосковая антеииа Рис. 11.2. Печатный излучатель

резонаторного типа

разуется как бы антенная решетка из прямоугольных или квад­ратных элементов. Такие элементы получили самое широкое распространение в качестве микрополосковых и печатных излу­чателей резонаторного типа (рис. 11.2).

Конструктивно излучатель состоит из прямоугольного лен­точного проводника 1, расположенного на тонком диэлектриче­ском основании 2 с проводящим экраном 3. Толщина диэлектри­ка выбирается обычно меньше 0,1Х (Я.— длина волны в свобод­ном пространстве). Излучатель чаще всего возбуждается по­лосковой линией передачи 4, для которой эта система является плоским, заполненным диэлектриком резонатором с потерями, обусловленными излучением. Края резонатора образуют две из­лучающие щели / и //, расстояние между которыми I приблизи­тельно равно Л/2, где Л — длина волны в диэлектрике.

Линейно поляризованное излучение, направленное в основ­ном по нормали к плоскости антенны, создается составляющими электрического поля, параллельными проводящей плоскости. Размер Ь, вообще говоря, может быть различным, но он опре­деляет входное сопротивление антенны, которое для со­ставляет несколько сотен ом. Излучатель прямоугольной фор­мы при резонансе обладает коэффициентом усиления более 6 дБ при относительной диэлектрической проницаемости подложки 82=2,35 и tg6^10-3. Однако ширина рабочей полосы частот ре-зонаторных антенн не превышает, как правило, нескольких про­центов по уровню Кет i/=2. Применяя разнообразные схемы пи­тания излучателей, можно создать антенну, работающую на нескольких достаточно близких частотах. Однако это приводит к снижению коэффициента использования эффективной поверхно­сти эквивалентного раскрыва.

26 Активные фазированные антенные решетки. Общие сведения

Активная фазированная антенная решётка (АФАР) — фазированная антенная решётка, в которой направление излучения и (или) форма диаграммы направленности регулируются изменением амплитудно-фазового распределения токов или полей возбуждения на активных излучающих элементах^[1].

Активная фазированная антенная решётка конструктивно состоит из модулей, которые объединяют излучающий элемент (или группу излучающих элементов) и активные устройства (усилительные, генераторные или преобразовательные). Эти устройства могут в простейшем случае усиливать передаваемый или принимаемый излучающим элементом сигнал, а также осуществлять преобразование частоты сигнала, генерировать (формировать) сигнал, преобразовывать сигнал из аналоговой в цифровую форму и (или) из цифровой в аналоговую. Для совместной согласованной работы все модули АФАР должны быть объединены цепью распределения сигнала возбудителя (в режиме приёма — цепью сбора сигнала в приёмное устройство), или работа модулей должна быть синхронизирована от единого источника.

В отличие от АФАР, пассивная ФАР не содержит активных устройств. Например, в передающей системе, оснащенной пассивной ФАР, радиосигнал генерируется и усиливается до требуемой мощности в едином для всей системы радиопередатчике, после чего распределяется (а мощность радиосигнала делится) между излучающими элементами. Напротив, в передающей АФАР нет единого выходного мощного усилителя: менее мощные усилители размещены в каждом её модуле.