|
| |
|
Слаботочка Книги Рассмотрим применение ДР сложной формы в излучателях. Примерами могут служить антена с круговой поляризацией излучаемых волн, выполненная на резонаторе скрещенные диски (рис. 7.11) и антенное устройство, сочетающее в себе функции поляризационного селектора, частотного фильтра и излучателя (рис. 7.12). Принцип работы антенны с круговой поляризацией поясняется эпюрами электрических силовых линий возбуждающего   Рис. 7.12. Антенна на ДР а - конструкция, б - АЧХ О -5 полосовой фильтр:  ПОЛЯ основной волны Яц для различных моментов времени: Д = = 0; 4 = Г/8, 4 = Г/4 (рис. 7,11, б). Три крестообразных ДР, расположенных в запредельном волноводе, показаны на рис. 7.12, а. Крайний правый ДР является излучателем и находится в отверстии диафрагмы. Левый крайний ДР связан коаксиальными выходами, либо с двумя приемниками (передатчиками), работающими на ортогональных линейно поляризованных волнах, либо с приемником и передатчиком с использованием одинаковых (или различных) частот. Поскольку диски резонаторов взаимно перпендикулярны, то колебания в них развязаны между собой (20...25 дБ). Вид упрощенной АЧХ этого антенного устройства в одной из плоскостей крестообразного ДР соответствует трехзвенному полосовому фильтру. })фективность антенных устройств на ДР сильно зависит от его свойств как переизлучателя, т. е. определяется его характе-  с=з \=zi \=i Рис. 7.13. Антенные решетки. а - линейная; б - дугообразная; в -~ плоскостная; г - объемная ристиками В свободном пространстве, например диэлектрическая сфера (см. гл. 2). Для нее найдено строгое решение. 5394 Антенные решетки (АР). Диэлектрические резонаторы как простейшие, близкие к элементарным, излучатели можно успешно использовать в антенных решетках. При ограничении полосы частот, в которой должна работать радиоэлектронная система, применение ДР в АР предпочтительнее по сравнению с другими известными излучателями (волноводными, спиральными, вибраторными и т. п.). Это обусловлено следующими свойствами: достаточно широкой ДН излучателя на ДР; пренебрежимо малым реактивным полем на резонансной частоте; эффективностью ДР в качестве пе-реизлучателя. На основе ДР возможно построение эффективных конформных антенных решеток, необходимость разработки которых в настоящее время очень актуальна. При этом схемы построения АР (рис. 7.13) на ДР аналогичны известным, широко применяемым в существующих решетках. Линейная АР, представляющая собой директорную антенну на цилиндрических ДР, изображена на рис. 7.14. В общем случае она содержит п переизлучающих пассивных резонаторов (директоров), удаленных на расстояния d от центра активного ДР, расположенного в диафрагме и возбуждаемого регулярной линией передачи (не обязательно прямоугольным волноводом). От расстояний d , ориентации, формы переизлучающих ДР, их Количества зависят характеристики излучения и АЧХ антенны. Для получения максимального коэффициента усиления такой АР расстояния d каждого из пассивных ДР до активного резонатора в диафрагме необходимо выбирать равными 4 = (2 -1)Яо/4,  Рис. 7.14. Конструкция линейной антенной решетки на ДР где п - порядковый номер пассивного ДР; \ - резонансная длина юлны ДР на основном типе колебаний. Объясняется это следующим. Электромагнитная волна, излучаемая активным ДР, возбуждает колебания основного оц типа последовательно в резонаторах 1,2.., п. При этом фаза колебаний в них отличается от фазы колебаний в активном резонаторе на угол AY = -2- (2п - 1). Это вызвано тем, что ДР, расположенный в свободном пространстве, на резонансной частоте не вносит дополнительного фазового сдвига в переизлучаемое им поле относительно волны, возбуждающей его, а поэтому фазовые соотношения колебаний в пассивных резонаторах однозначно определяются их удалением от резонатора-возбудителя. Следовательно, в осевом направлении волны, переизлучаемые директорами, синфазно складываются с волной, излученной активным резонатором. В противоположном направлении (заднем полупространстве) происходит противофазное сложение электромагнитных волн, излученных резонатором, расположенным в диафрагме и директорами. Габаритные размеры линейной АР, состоящей из активного ДР и шести пассивных резонаторов, приведены в табл. 7 3, а характеристики - на рис. 7.15. Резонаторы изготовлены из керамики ТЛО (ед = 39). АЧХ (рис. 7.15, а, кривая /) по крутизне скатов соответствует одно-двузвенному фильтру. Незначительные пульсации на кривой АЧХ объясняются неточностью настройки ДР по частоте, а асимметрия относительно равной 12,355 ГГц - ухудшением запре-
Рис. 7.15. Характеристики линейной антенной решетки на ДР: а - АЧХ; I - прип = 6, 2 - при п = 6 и двух дополнительных расстроенных по частоте ДР, б - диаграммы иаправлениости;--на центральной частоте 12.355 ГГц; ---- иа частотах 12,290 ГГц;..... - иа 12,437 ГГц по уровню -3 и-10 дБ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [56] 57 58 59 60 61 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||