Зеркальные антенны

ДН формируется за счет отраженных э/м волн, излучаемых облучателями, отраженных от металлических поверхностей той или иной формы. Наиболее часто зеркало выполняется в виде параболоида вращения. Облучатель антенны устанавливается в фокусе параболоида и излучает сферическую волны. Свойства параболоида: падающую на него сферическую волну преобразует в плоскую. Лучи, падающие от облучателя, отражаются от зеркала и далее распространяются параллельно главной отражающей оси зеркала. Таким образом, параболический отражатель дает возможность получения узкого пучка лучей или радиоволн с плоским фронтом. (РИСУНОК)

Однако в реальных условиях происходит частичное огибание радиоволнами краев зеркала (дифракции). В силу этого лучи в пучке не строго параллельны друг другу, а несколько расходятся, образуя пучок конической формы. Расходящийся пучок лучей соответствует главному лепестку антенны. Кроме главного лепестка имеется несколько боковых лепестков. Чем больше диаметр d и чем меньше λ, тем уже ДН. Ширина основного лепестка ДН по уровню половинной мощности определяется по формуле 2Θ=65λ/d. Антенны с параболическими зеркалами применяются в самолетных РЛС обнаружения целей и в других случаях. В см диапазоне ширина ДН этих антенн по уровню половинной мощности составляет единицы градусов. КНД параболических антенн определятся по формуле =(0.5…0.8)∙4πS/λ².

В самолетных РЛС антенны должны иметь ДН узкую в горизонтальной плоскости и достаточно широкую в вертикальной. Мощность, отраженная от некоторого участка поверхности, сигнала на входе приемной антенны не должна зависеть от расстояния между самолетом и этим участком. Эта задача решается антенной с ДН специальной формы. Они обеспечивают распределение плотности энергии в вертикальной плоскости по закону cosec²Θ. В качестве отражателя в них используют параболоид вращения, верхняя часть которого заменена козырьком. Козырек создает значительное переизлучение в направлениях, наклоненных под большими углами к сои параболоида, рассеивая волны над самолетом. В качества излучателя самолетных антенн используются рупоры, полуволновые вибраторы и щелевые излучатели. При выносе излучателя из фокуса параболоида максимум основного лепестка ДН отклоняется от главной оси. Это можно использовать для управления ДН. См. диапазон волн обеспечивает высокую направленность излучения.

Рамочные антенны

Они применяются в виде витка провода прямоугольной или круглой формы. Рамочные антенны используются на волнах, длины которых много больше ее собственной. Поэтому токи в противолежащих сторонах рамки имеют противоположное направление. (РИСУНОК)

Основы радиолокации

Радиолокация – область радиоэлектроники, решающая задачи рационального наблюдения объекта, т.е. изменение координат и параметров движения, а также выявления некоторых физических и структурных свойств путем использования отраженных или переизлученных объектами радиоволн, либо путем использования собственного радиоизлучения объектов. Устройство радиолокационного наблюдения называется РЛС. Сами же объекты радиолокационного наблюдения именуются целями.

При использовании отраженных радиоволн радиолокационными целями являются любые неоднородности электрических параметров среды: диэлектрическая магнитная проницаемость, проводимость.

Летательные аппараты, гидрометеообразования, речные и морские суда, строения, автомобили – цели. Источником радиолокационной информации являются радиолокационные сигналы. В зависимости от способа его получения различают несколько видов радиолокационных наблюдений:

1. РЛ с пассивным ответом.

Излучаемые РЛС колебания (зондирующий сигнал) отражается от цели и попадает в приемник РЛС в виде отраженного сигнала (эхо-сигнал). Такой вид РЛ называют РЛ с пассивным ответом. Требование к цели – отличие ее отражающих свойств от отражающих свойств среды.

2. РЛ с активным ответом.

Активные РЛ характеризуются тем, что активный сигнал не является отраженным, а является переизлученным с помощью специального ответчика – ретранслятора. При этом заметно повышается дальность. Применяется в авиации для определения госпринадлежности самолетов. В ответный сигнал можно ввести много дополнительной информации.

3. Пассивная РЛ.

Пассивная РЛ основана на приеме собственного излучения целей. Военное применение: обнаружение искусственных объектов. Разновидность – наблюдение за грозами.