Aktivne antene antene. Općenito. Zalijepljena rešetka za antenu (prednja svjetla) DNA kao antena fased rešetka
Psečena rešetka antene (prednja svjetla) naziva se sustav najjednostavnijih emitera koji se nalaze u odnosu na drugi način na određeni način i pokreće određeni zakon.
Glavna prednost prednjih svjetala pred drugim vrstama antena je implementacija elektroničkog skeniranja antenskog dijagrama (DN) antena prema danom algoritmu, koji vam omogućuje da brzo i visoku točnost promijenite ne samo položaj dana u svemiru, ali i njegov oblik.
Speed \u200b\u200bElektronsko skeniranje značajno poboljšava tehničke karakteristike radarskih sustava, proširuje njihovu funkcionalnost i omogućuje vam da stvorite višenamjenski RLS.
Prednja svjetla modernih kompleksa PO osiguravaju stvaranje prekomjerno usmjerenog (igla) dna s usmjerenim koeficijentom (CBD) 10 4 - 10 5 (konvencionalne smjernice antene ne prelaze 100 - 150);
Vrsta antenskih nizova ovisi o broju aktivnih elemenata, njihovom položaju, udaljenosti između njih, orijentacije zračenja jednog elementa, kao i distribucije amplituda i faza struja ili naprezanja u rešetku.
Visoka rešetka CBD postiže se povećanjem broja alternativa suprotnih faza i smanjuje udaljenost između antifafanskih područja. Da biste to učinili, potrebno je izvršiti određenu raspodjelu struja na ravnini prednjih svjetala s ekstremno visokom točnošću, koja se postiže korištenjem kompleks antenskog elektroenergetskog sustava.
U prednjim svjetlima, formiranje i kretanje snopa u prostoru provodi se davanjem konstantnih ili varijabli faznih promjena između signala koji se emitiraju ili primaju emiterima.
Da biste dobili uski DN, potrebno je pretvoriti sferični val fronta na ravan. Da biste to učinili, promjena u faznim odnosima valova, koji se protežu u različitim smjerovima od ozračivanja. U zrcalnim antenama, provodi se mijenjanjem duljine staza koje prolaze valovima, u Lenzovy i dielektričnim antenama - promjenu stopa razmnožavanja valova. Kao rezultat toga, druga metoda dovodi do pozitivnog ili negativnog flastera valnih faza.
Pokazalo se da je moguće promijeniti fazne omjere valova šireći u različitim smjerovima od ozračivača, instalaciju u hranilice linije emitera faze (faza studija), od kojih svaki čini potrebnu fazni pomak, kao a Rezultat koji se val prednji u otvaranju antene ispada da je syphase. U ovom slučaju, antena tvori uski snop.
Ako se fazni omjeri valova mijenjaju u skladu s određenim zakonom, moguće je dobiti potreban zakon pomicanja grede u prostoru.
Razmotrite princip formiranja dijagrama prednjih svjetala (sl. 5.20).
Sl. 1. Načelo dijagrama formiranja prednjih svjetala.
Pretpostavimo da je dostupan emiterima koji se nalaze u istoj ravnini, u strujnom krugu svakog od njih uključeni su phasematori, omogućujući fazni pomak PI i 2, itd. Neka svi emiteri budu uzbuđeni primarnim ozračenim siradijanorom tipa roga. Sferični val od ozračivača uzbuđuje polje u emiterima. Na p1 \u003d p2 \u003d pz \u003d. , \u003d R emiteri bi stvorili sferični
val, kao rezultat antene, imala bi široku grafikon protoka požara. Kako bi se pretvorio sferični val u stan, potrebno je uplatiti po fazi valova emitiranih od strane emitera 2, 3, ... (K-1). Kina kasni faze trebaju biti proporcionalne Obinam A1 A1. , I skladu s tim. Uključivanjem valne duljine radijatora 2 u prolaz valne duljine radijatora, faza P2 \u003d (2x / X) A1 u shemu valne duljine radijatorskog vala je fazni inspektor koji uvodi kašnjenje O (2L / ?, Itd., Dobivamo ravnu prednju prednji dio vala u otvoru. Maksimalna zraka bit će usmjerena duž električne osi antene, okomito na ravninu za otvaranje.
Ako se vrijednosti faze pomak valova emitera mijenjaju prema nekom zakonu, možete promijeniti širinu dijagrama orijentacije ili preuzeti snop antene u prostoru. Za datum kontrole omjera faze valova, računalo se rješava na temelju određenog programa ili instaliranog logike.
Moderna prednja svjetla koja pružaju elektroničke skeniranje imaju složen dizajn koji uključuje fazni uređaji za kontrolu, studije mikrovalne faze i velike brzine TSMS.
Razmotriti princip kontrole smjera maksimuma zračenja uzorka prednjih svjetala na primjeru linearnog ekvidistantnog prijenosa prednjih svjetala, koji se sastoji od tri elementarnih emitera, na unosu od kojih su spojeni na PV FV FV, odnosno ( Slika 5.21).
Slika 2. Načelo kontrole maksimalnog maksimalnog zračenja prednjih svjetala.
Pretpostavimo da se zrake faze napajaju paralelno i jednostavno sinusoidni napon. Ako se fazni pomak, uveden svaki fasemator, bit će nula (koja će svaki emiter emitirati napon u fazi (syphase). U ovom slučaju, val front (površina, sve točke koje imaju istu fazu) proći će kroz ukazuje na AA i smjer zračenja u skladu s Umoovom teoremom - Pinging Bu D okomito na the Wave Front i zauzimaju položaj CCC 1 \u003d, koji se podudara sa standardima prednjih svjetala (E \u003d O).
Uvodimo fazne smjene u 2. i trećoj fazi majstora. Za jasnoću primjenjujemo p2 \u003d i z \u003d 1800. Zatim napone
tijekom radijatora, fazni pomak prema 90 i 180 °, kao rezultat toga, položaj valnog prednjeg dijela će se mijenjati na izlazu prednjih svjeta svjetla, koji će biti zalih, 4, a maksimalno zračenje će biti Usmjereno duž linije II i odstupa od početnog položaja do kuta e.
Dakle, mijenjanje fazne pomak u faznim perlicama prednjih svjetala, može se kontrolirati u skladu s željenim smjerom algoritma maksimuma zračenja u odašiljaču i na prvnim svjetiljkama.
 |
Objasniti načelo stvaranja prekomjernog kontroliranog dana skeniranja na slici 13.1, prikazana je izračunata shema prednjih svjetala linearnog sizeaze.
Sl.13.1. Obračunska shema prednjih svjetala linearno-syphase.
Na ovoj slici prikazano:
l - udaljenost između rešetke emitera (rešetka),
OZ - Emitters os,
OD - ANTENA ANTENNA,
OZ - Osovanje traženog fronta,
J c - kut skeniranja,
OD - DN AXIS prilikom skeniranja,
(-4 - 0 - 4) - broj sekundarnih emitera,
0 - ozračivač rešetke.
Na slici 13.1, sekundarni emiteri nalaze se na osi oz rešetke u koraku l., Ako imaju o istom parametrima i ozračitoru O, osiguravaju ozračivanje prema osi OD, tada u svakom emiteru je uzbuđen sekundarno zračenje i sekundarno zračenje. Budući da su kutovi pada elektromagnetske energije jednaki kutovima njezina refleksije od rešetke, formira se ravan val sekundarnog zračenja, prednji dio se podudara s osi Oz. Osovanje od ravnog vala podudara se s normalnim na frontu.
Ako je potrebno skrenuti dn osi na kut J c skeniranje, prednji dio ravnog vala mora se podudarati s Oz linijom. Međutim, budući da će u ovom slučaju udaljenost od svakog emitera na normalnom na Oz front biti različit, tada će faze dobivenih emisija također biti različite. Korištenje slike 13.1 možete izračunati udaljenost r. I. Od svakog emitera na normalnom do prednjeg oz:
r ja je udaljenost od i-koji emitera na prednji Oz,
n i je broj i-emitera,
l - rešetka,
prijavite se znak n i - znak broj.
Za kompenzaciju razlike u potezima i dobivanju zračenja nagnji duž Oz fronta, struje generirane struje moraju imati sljedeće faze:
φ I. \u003d K. u · R. I. , (13.2)
φ i - faza i - tog emitera,
k. u\u003d 2π / λ - valni broj,
λ - valna duljina.
Broj valova k. u Za ovu vrstu rešetke, vrijednost je konstantna, stoga izračun željene kutke faze Φ I. Za svaki emitiranje se provodi iz izraza (13.2).
Moderna prednja svjetla mogu imati više od 10.000 emitera. Kako bi se osiguralo visoke stope skeniranja, potrebno je izračunati faznim kutovima za svaki emiteri u stvarnom vremenu. To ne može suvremeni TSM s visokom računalnom snagom.
Prednja svjetla se klasificiraju prema broju elemenata, obliku otvaranja, rasponu valnih duljina, načinu oblikovanja sekundarnog zračenja, itd. Prema metodi formiranja sekundarnog zračenja, aktivnih i pasivnih prednjih svjetala razlikuju se.
U aktivnim svjetiljkama (AFAR), svaki emitent je uzbuđen iz vlastitog faze generatora, koji je nadopunjen prekidačem za primanje, kaskade frekvencije konverzije i uređaja za prethodno poboljšanje primljenih signala. Svi ovi elementi čine modul prijenosa prijenosa . Moduli se izvode integralnom tehnologijom i imaju male dimenzije (oko 0,6 λ - 0,7 λ). Prednosti daljine su visoka proizvodnja i učinkovitost.
U pasivnim prednjim svjetlima (PFAR), svi emiteri su uzbuđeni od generala generala i djeluju na zajedničkom prijemniku. Stoga je sastavni dio FFAR-a distributer snage između elemenata rešetke.
U modernim kompleksima, RO koristi optičke vrste distributera i prednja svjetla sa zatvorenim stazom. Postoje dvije sheme optičke snage rešetke: prolazak i reflektirajuće. Temeljni električni dijagram prolaznih prednjih svjetala prikazan je na Sl.3.2.
Slika.13.2. Koncept Električna prednja svjetla.
Sljedeća zapis je unesena na ovoj slici:
f - žarišna duljina,
L - širina otvaranja rešetke,
l - udaljenost između emitera,
1 -φ 7 - fazigacijski elementi (faseratori),
Uu - uređaj za kontrolu elemenata za prebacivanje faza,
Shi - kontrolni autobus.
Konceptualni električni dijagram reflektirajućih prednjih svjetala prikazani su na slici 13.3.
Sl.13.3. Koncept reflektivnih prednjih svjetala.
Svaki element je opremljen reflektirajućim fasematorom. Da biste stvorili početnu fazu raspodjelu između emitera i praznina faza u prednjim svjetlima, mogu se uključiti dodatne plane.
U prednjim svjetlima refleksije, emiteri rešetke koncentriraju snagu koju emitira inkadijator o i faza koncentrirane snage.
Prema konstruktivnim značajkama, reflektirajuće svjetla ima sljedeće prednosti:
Slobodan pristup faceratorima rešetke;
Dizajn reflektirajuće faze majstora je lakši od prolaska.
Ove prednosti određuju dominantnu uporabu u prevladavanju prednjih svjetala.
Prednosti oba optičkih strujnih krugova uključuju:
Komparativna jednostavnost dizajna sa značajnom količinom rešetke elemenata,
Mogućnost prikladne kontrole oblika raspodjele amplitude u otvaranju antene odabirom emisije,
Sposobnost da se formira ukupna i razlika za automatsku pratnju ciljeva iznad kutnih koordinata.
Opći nedostatak shema optičkih energiju je značajna veličina rešetke od prednja svjetla sa zatvorenim stazom.
Poznato je da su potrebne faze struja koje teku u radilorskim radijatorima s koordinate y i z izračunate su iz jednadžbe 13.2 kako slijedi:
F (y i, z i) \u003d - K u (z i sinθ 0 grijeh 0 + y i griješiti 0 cosφ 0), (13.3)
F - Trenutna faza u emisiji s koordinate y i z i,
θ 0 je kut skeniranja dna u horizontalnoj ravnini,
0 0 je sličan kut skeniranja dana u vertikalnoj ravnini.
U prednjim svjetlima koja imaju jedinstvenu pravokutnu mrežu emitera,
da biste brzo izračunali kutove faze, prikladno je prvo izračunati razlike u fazama Δf Z i Δf y struje struje u elementima susjednim duž osi i Oz predmeta.
Δf Z \u003d - K u L Z SINθ 0 0 SINφφ 0, (13.4)
Δf y \u003d - K u l y grijeh θ 0 cosφ 0, (13.5)
gdje L z i L Y je visina rešetke na stupove i redaka, redovi.
Nakon toga, potrebno je napraviti dosljedno umnožavanje dobivenih faznih razlika s brojem m i n emitira, do maksimalnog broja stupaca m i reda re rešetke.
Željene faze F Mn struja u svakom emiteru izračunavaju se na sljedeći način:
F mn \u003d 0,5, (13.6)
M - broj zvučnika s obzirom na umu znak,
N - broj broja emitera.
Ova metoda izračuna naziva se kontrola nad redovima i stupcima. To vam omogućuje da dobijete jednostavan i pouzdan phasing sustav.
 |
U stvarnim prednjim svjetlima, kontrolni naponi, proporcionalni radovi m · Δf y i n δf y i n δf Z, se šalju svakom emiteru s MN brojem u dva neovisna kanala. Odgovarajuća shema prikazana je na slici 13.4.
Sl.13.4. Earmoad kontrolni krug u redovima i stupcima.
Dodavanje ovih naprezanja provodi ih ovisnici σ, koji se često nalaze zajedno s fazi majstora emitera.
Iz slike 13.4 slijedi da je metodom kontrole redaka i stupaca, broj kontrolnih guma jednak broj kontrolnih napona. Stoga, u prednjim svjetlima koje kontroliraju ovom metodom i sadrže M · n emiteri, postoji samo M + N gume. To čini jednostavan, pouzdan sustav kontrole i osigurava veliku brzinu. .
 |
Gore navedeni argumenti temelje se na činjenici da je prednji dio idealnog ravnog vala koji emitira emitira emitiranje, distribuiran je okomito na os koja odražava svjetla. Zapravo, val emitiran od strane točke emitera koji se nalazi u fokusu F i antene se proteže kao što je prikazano na slici 13.5 i oblika nije ravan i sferični front.
Sl.13.5. Shema razmnožavanja valova od raščlastičnog ozračivača.
Slika označava:
F A - Fokus antena,
f - žarišna duljina,
Mio - monoimpulseradijator,
FPV - ispred pada pada
Hrana - ispred reflektiranog vala,
Δr Zi - zaostajanje iza padajućih vala.
LAG Δr Zi od prednje strane jednak je razlici između žarišne duljine F i segmenta koji je zaključen između M & I i I-M radijatora. Sa slike 13,5 možete izračunati LAG ΔR ZI za svaki stupac prednjih svjetala
Δr Zi \u003d. (13.7)
Slično tome, zaostajanje od ΔR UI izračunava se za svaki niz prednjih svjetala.
Δr ui \u003d. (13.8)
U jednadžbama 13,7 i 13,8, koordinate stupova z i i redovi i
emiteri prednjih svjetala izračunavaju se na poznati način:
z i \u003d m · l., (13.9)
na i \u003d n · l., (13.10)
Rezultirajuće kvadratne jednadžbe 13.7 i 13.8 pokazuju da Mio sferični prednji dio vala nakon refleksije od rešetke postaje parabolički. To je jasno prikazano na slici 13.5. Ova okolnost nije dopuštena, jer dovodi do značajnog smanjenja CBD-a antene. Da bi se dobio potreban CBD, potrebno je da je val koji se odrazio iz rešetke imao ravnu prednju stranu.
Da bi se formirao ravan front u prednjim svjetlima kontroliranim redovima i stupcima, potrebno je izračunati faze struja u sekundarnim emiterima. Za to, koristeći 13,6, koordinate Z i i ja emitera trebaju biti izražene kroz broj stupaca m i reda N. Sa slike 13,5 ove koordinate se dobivaju na sljedeći način:
z i \u003d 0.5 znak n · (| 2n | - 1) · l z, (13.11)
i \u003d 0.5 znak m · (| 2n | - 1) · l y. (13.12)
Iz istog uzorka, početni kutovi θ N i φ N odstupanja od osi valova u horizontalnim i vertikalnim ravninama izračunavaju se iz formiranja ravnog fronta.
θ h \u003d arctg, (13.13)
H H \u003d ARCTG. (13.14)
F nm \u003d - k u × z i × singθ n × sinφ n, (13.15)
F nn \u003d - k u × y i × singθ n × cosφ n (13.16)
Sada možete dobiti željenu početnu fazu za svaki emiter s MN brojem, pružajući formiranje vala s ravnim frontama.
F nn + f nm. (13.17)
Iz analize 13.13-13.17, može se zaključiti da za odgovarajuće retke i stupce određene antene, početne faze f nn i f hm const. Stoga se izračunavaju unaprijed i uvedeni u obliku proporcionalnih početnih naprezanja u svakoj gumi kontrole u blizini stupca faze.
Dodavanje inicijalnih naprezanja izrađuje se istim dodatnim ključevima koji provode formiranje postupka kontrole napona.
Treba napomenuti da se dimenzije pravih monoimpulskih iradijalija značajno razlikuju od točke. U praksi se ozračivanje rešetke vrši istraživačko područje ozračivača. Štoviše, svaki mio ima vlastite karakteristike i njegove njemu. Stoga, val ispred valova vraćena naknada nije dovoljna. U takvim slučajevima, početni uvjeti i matematički aparat za izračunavanje ΔR Zi, ΔR Yi određuju se na temelju dizajnerskih značajki antene.
Fased antena rešetka (Prednja svjetla), fazni rešetka, rešetka s upravljivim faze ili fazne razlike (fazni pomaci) valova emitiranih (ili prihvaćenih) po svojim elementima (emiteri). Kontrola faze (faziranje) omogućuje: formirati (s različitim aranžmanima emitera) potrebnog dijagrama zračenja (DN) prednjih svjeta svjetla (na primjer, oštro usmjerenog dana - snop); Promijenite smjer grede stacionarnih prednjih svjetala i tako dalje. Provesti brzo, u nekim slučajevima gotovo Rayan, Skening - Ray Swing (vidi, na primjer, Skeniranje u radaru); U određenim granicama oblika DN-a - promijenite širinu grede, intenzitet (razine) lateralnih latica, itd. ((Za to, u prednjim svjetlima ponekad kontroliraju amplitude valova pojedinih emitera). Ova i neka druga svojstva prednjih svjetala, kao i primijeniti suvremenu automatizaciju i računala za prednja svjetla dovela su do njihovih perspektiva i široka radiokomunikacija, radar, radio navigacija, radio astronomija Itd. Prednja svjetla koja sadrže kontrolirane elemente (ponekad 104 ili više) uključeni su u različite zemaljske (stacionarne i mobilne), brodove, zrakoplovne i prostorne radio uređaje. Intenzivni razvoj u tijeku su u smjeru daljnjeg razvoja teorije i tehnika svjetla i širenja njihove primjene.
Struktura prednjih svjetala. Oblici, veličine i dizajni modernih prednjih svjetala su vrlo raznoliki; Njihova raznolikost definirana je i vrstom upotrijebljenih emitera i prirodom njihovog položaja ( sl. jedan ). Skeniranje glave određuje dno njegovih emitera. U prednjim svjetlima s brzim širokokutnim zamahom, snop se obično koriste s niskim kontroliranim emiterima: simetrično i asimetrično vibratori, Često s jednim ili više reflektora (na primjer, u obliku zajedničkog zrcala za sva prednja svjetla); Otvoreni kraj radiovolnovodov, Slotal, rog, spiralna, dielektrična šipka, logorioriodika itd. antene. Ponekad su velika prednja svjetla sastavljena od odvojenih malih prednjih svjetala (modula); Dno potonjeg orijentiran je prema glavnom snopu svih prednjih svjetala. U nekim slučajevima, na primjer, sporo odstupanje snopa je dopušteno, budući da emiteri koriste snažne antene s mehaničkom rotacijom (na primjer, tzv. Retromas s punim radnim vremenom); U takvim prednjim svjetlima, devijacije snopa obavljaju okretanjem svih antena i faziranje valova koji su emitiraju; Faziranje tih antena također omogućuje izvršavanje zraka zraka zraka.
Ovisno o traženom obliku dana i potrebnom prostornoj sektoru skeniranja, koriste se različiti međusobni položaji elemenata: duž linije (ili luk); Na površini (na primjer, ravna - u n. Ravna svjetla; cilindrični; sferični) ili u danom volumenu (volumelight). Ponekad zrači površinu prednjih svjetala (vidi Zračenje i prijem radio valova ), Određeno konfiguracijom objekta na kojem se ugrađuje prednja svjetla (na primjer, oblik USS). Prednja svjetla s oblikom otkrivanja slične obliku objekta ponekad se nazivaju konforml. Ravna prednja svjetla su rasprostranjena; U njima, snop može skenirati iz smjera normalnog do otvaranja (kao u syphase antena ) prije smjera otkrivanja (kao u antena za trčanje vala ). Koeficijent djelovanja usmjeravanja (CBD) ravnih prednjih svjetala kada se snop odstupa od normalnog do otvaranja smanjuje. Kako bi se osiguralo širokokudno skeniranje (u velikim prostorno kutovima - do 4 ( izbrisan) Bez primjetnog smanjenja CBD-a, prednja svjetla se koriste s ne-planiranjem (na primjer, sferičnim) otvorenim ili sustavom ravnih prednjih svjetala orijentiranih u različitim smjerovima. Ovi sustavi se provode pobudom respektivno orijentiranih emitera i njihovo faziranje.
Kontrola faze. Prema metodi za promjenu faznih smjena, nalazi se prednja svjetla s elektromehaničkim skeniranjem, na primjer, promjenom geometrijskog oblika uzbudljivog radijskog filma ( sl. 2. , ali); Skeniranje frekvencije na temelju uporabe ovisnosti o faznim promjenama od frekvencije, na primjer zbog duljine fidera između susjednih emitera ( sl. 2, b) ili disperzija valovi u radio filmu; s električnim skeniranjem fazosviging lanci ili fazne studije, kontrolirani električnim signalima ( sl. 2. , c) s glatkim (kontinuiranim) ili stepenim (diskretnim) promjenama u faznim promjenama.
Najveće mogućnosti imaju svjetla s električnim skeniranjem. Oni pružaju različite fazne smjene tijekom otkrivanja i značajne promjene u ovim promjenama na relativno malim gubicima energije. Feritne i poluvodičke faze (brzinom brzine naširoko se koriste u modernim prednjim svjetlima. mnksek i gubitke snage ~ 20%). Rad fasematora provodi se pomoću velike brzine elektroničkog sustava, koji u najjednostavnijim slučajevima upravlja skupinama elemenata (na primjer, nizovima i stupcima u ravnim svjetlima s pravokutnim rasporedom emitera), te u najsloženijoj - svaka faza Displayer zasebno. Ljuljanje snopa u prostoru može se napraviti i unaprijed određeni zakon i program proizveden tijekom rada cijelog radio uređaja, koji uključuje svjetla.
Značajke građevinskih prednjih svjetala. Uzbuđivanje emitera prednjih svjetala ( sl. 3. ) Izrađuje se ili pomoću linije za uvlačenje ili slobodno razmnožavanje valova (u TN kvazi-optičkim prednjim svjetlima), putevi za punjenje ulagača zajedno s fasematorima ponekad sadrže složene električne uređaje (tzv. Dijagrami), pružajući sve emiterima iz nekoliko ulaza , Ono što omogućuje u prostoru koji odgovara ovim ulazima istovremeno skeniranje (u više na prednjim svjetlima). Kvazi-optička prednja svjetla su uglavnom tipovi: prolazak (lenzovy), u kojem su uzbuđeni fazni paneri i glavni emiteri (uz pomoć pomoćnih emitira) od valova šire od ukupnog ozračivanja i reflektirajuće - glavne i pomoćne emitere su kombinirani , a reflektori su instalirani na izlaze fasematora. Multiath Quasi-optička prednja svjetla sadrže ozračenice, od kojih svaki odgovara njegovoj zraci u prostoru. Ponekad se uređaji za fokusiranje (ogledala, leće) koriste u formiranju DN-a. Razmatrana svjetla se ponekad nazivaju pasivno.
Najveće mogućnosti kontrole značajki imaju aktivna prednja svjetla, u kojima je odašiljač ili prijemnik ili prijemnik spojen sa svakim emiterom ili modulom (ponekad). sl. četiri ). Kontrola faze u aktivnim prednjim svjetlima može se provesti u međufaznim frekvencijskim stazama bilo u ekscitacijskim lancima koherentnih odašiljača, heterodynes prijemnika, itd. Dakle, u aktivnim svjetiljkama, fasematori mogu u valu, osim prozirnog raspona antene; Gubici u fasematorima u nekim slučajevima ne utječu izravno na razinu glavnog signala. Prijenos aktivnih prednjih svjetala omogućuju kapacitet koherentnih elektromagnetskih valova koji generiraju pojedinačni odašiljači. U primanjemnih prednjih svjetala, zajednička obrada signala prihvaćenih od strane pojedinih elemenata omogućuje dobivanje potpune informacije o izvorima zračenja.
Kao rezultat izravne interakcije emitera među sobom, karakteristike prednjih svjetala ( Emitteri s uzbudljivim hranilicama, KND, itd.) Kada se ljuljaju promjenu zraka. U borbi protiv štetnih posljedica uzajamnog utjecaja emitera u prednja svjetla ponekad koriste posebne metode naknade međusobnih odnosa između elemenata.
Perspektive za prednja svjetla. Najvažnija područja daljnjeg razvoja teorije prednjih svjetala uključuju: 1) široka uvođenje prednjih svjetala s velikim brojem elemenata, razvojem elemenata novih vrsta, posebno za aktivna prednja svjetla; 2) razvoj metoda za izgradnju prednjih svjetala s velikim veličinama diskontinuiteta, uključujući ne-kapital prednjih svjetala s akutno usmjerenim antenama smještenim u cijeloj cijeloj hemisferi Zemlje (Global radio teleskop ), 3) daljnji razvoj metoda i tehničkih sredstava za slabljenje štetnih učinaka međusobne komunikacije između elemenata prednjih svjetala; 4) razvoj teorije sinteze i metode stroja dizajna prednjih svjetala; 5) razvoj teorije i praksa novih metoda obrade informacija usvojenih elementima prednja svjetla i korištenje tih informacija za upravljanje
Prednjih svjetala, posebno za automatsko favoranje elemenata (samoometanje) i promjene u obliku dana, na primjer, snižavanje razine bočnih latica u smjerovima na izvore smetnji (adaptivna prednja svjetla); 6) Metode za upravljanje neovisnim kretanjem pojedinih zraka u više puta.
Lit: Vendinić O. G., antene s ne-mehaničkim kretanjem snopa, M., 1965; Skeniranje antena SCM sustava, po. Od engleskog, vol. 1-3, M., 1966-71.
M. B. Zakson.
Sl. 3. Tipične sheme uzbude fased antenske mreže (prednja svjetla) s sekvencijalnom pobudom (a), paralelno pobudanje (b), više puta prednja svjetla (b), kvazi-optička prednja svjetla - prolazna (g) i reflektirajuće (d) vrste: B je uzbudljiv hranilica; I - emiteri; Upijajući; L-smjerni dijagram (snop); B1 - B4 prednja svjetla; DS je shema formiranje dijagrama; Oi - glavni emiteri; W - pomoćni emiteri; C - kombinirani emiteri; O - ozračivač; Od -; j - fasemator; Potopljena linija prikazana je elektromagnetska s frontama ravnog faze, emitirana svjetla, bar-točkara - s sferičnom frontom emitiranom energijom.
Sl. 2. Primjeri tresenih antenskih rešetki s elektromehaničkom (a), frekvencijom (b) i električnim (b) skeniranjem: sh, - emiteri proreza; B je uzbudljiv valovoda; H je uzdužnu ploču (nož) s kontroliranom dubinom uranjanja u valovod (služi za promjenu brzine faze u valovodu); D - utore za gas; R - hyphores; SV - spiralni valovod; Da - antene dielektrične šipke; F - feritna stabljika faznog inspektora; Eksplozivi - uzbudljivi valomini; O je kontrolna namotavanje majstora faze; W - dielectric.
Sl. 4. Strukturni dijagrami nekih aktivnih faze antenskih detektora - prijenosa (a), priznajući s fazom u lancima heterodinskog (b) i primanje s fazom u međufaznim frekvencijskim stazama (b): i - Emiter; Um - moć; U - uzročnički agent; Od -; G - heterodin; UPUS - pojačalo za međuprodukt frekvencije; Subrojni uređaj; J - fasemator.
Sl. 1. strukturne sheme nekih fazni antenskih nizova (prednja svjetla) - linearni ekvidistant s simetričnim vibratorima i zajedničkim zrcalom (a); linearni nekvrdistant s paraboličnim paraboličnim antenama s punim pogonom (B); ravna s pravokutnim rasporedom emitera roga (B); Stan s šesterokutnim rasporedom dielektričnih šipki (g); konformno s emiterima proreza (d); sferično s spiralnim emiterima (e); Sustavi ravnih faznih antenskih nizova (g); U vibratorima; F-pobude linije (hranilice); S - vodljivo (); Antene zrcala; R - hyphores; BP - uzbudljivi radio valovi; E-metalni zaslon; Shlitsa emiteri; K - konična prednja svjetla; C - cilindrična prednja svjetla; C - spiralni emiteri; Se - sferično; P - ravne trake za antenu (točkice ukazuju na emiteri); L0 - između; L1, l 2, l3 - udaljenosti između A.
Povucite svaki emitirajući element antenske mreže. Razlika treniran Rešetka antene je da raspodjela amplituda-faze nije fiksna, može se podesiti (uspio promijeniti) tijekom rada. Zbog toga možete premjestiti gredu (glavnu laticu usmjerenog dijagrama) antenske mreže u određenom sektoru prostora ( antena rešetka s električnim skeniranjem Kao alternativa anteni s mehaničkim skeniranjem, to jest alternativa mehanički rotirajućoj anteni) ili mijenja oblik uzorka zračenja.
Ovo i neka druga svojstva prednjih svjetala, kao i sposobnost primjene suvremene automatizacije i računalne opreme za prednja svjetla, dovela su njihove izglede i široko rasprostranjenu uporabu u radijskim komunikacijama, radar, radio navigaciji, radio astronomiji itd. Prednja svjetla koja sadrže veliki broj kontroliranih Elementi su dio različitih zemaljskih (stacionarni i mobilni), brodski, zrakoplov i prostorni radiotehnički sustavi. Intenzivni razvoj u tijeku su u smjeru daljnjeg razvoja teorije i tehnika svjetla i širenja njihove primjene.
Enciklopedic youtube.
1 / 4
✪ Dijagram orijentacije Dileea
✪ animacija animacije animacije antene Antene Antena (Beamformi)
✪ Cadfem VL1306 Video tutorial - ANSYS HFSS Prilike Prilike za analizu antene Analiza dijela 2
✪ Beamforming faze antena
Titlovi
Prednosti
- U rešetki antene moguće je povećanje električne čvrstoće u usporedbi s antenom otvora opremljenim jednim ozračitorom.
- Važna prednost prednjih svjetala je mogućnost brzog pregleda (skeniranja) prostora zbog "ljuljačke" snopa zračenja uzorka električnim metodama (u usporedbi s antenama s mehaničkim skeniranjem grede). Takva prednja svjetla je antena s električnim skeniranjem.
- Funkcionalne značajke prednjih svjetala se proširuju kada se koriste zajedno sa svakim zračenjem elemenata aktivnog modula za primanje [cm. Aktivna fazni antena rešetka (AFAR)].
- Postoji niz konstruktivnih tehnoloških prednosti u usporedbi s drugim klasama antena. Na primjer, karakteristike mase veličine ugrađene opreme se poboljšavaju korištenjem antenskih mreža u verziji za ispis (izrađene u obliku tiskanih ploča). Smanjenje troškova velikih radio astronomskih teleskopa postiže se korištenjem zrcalnih antenskih krutina.
- duž linije (izravna ili luka);
- na površini (na primjer, ravna - u n. ravna prednja svjetla; cilindrični; sferični)
- u određenom glasnoću (glasnoća).
- s elektromehaničkim skeniranjem, provedenim, na primjer, mijenjanjem geometrijskog oblika uzbudljivog radijskog filma;
- skeniranje frekvencije na temelju uporabe ovisnosti o faznim promjenama od frekvencije, na primjer, zbog duljine ulagača između susjednih emitera ili disperzije valova u vijku radio vala;
- s električnim skeniranjem, implementiran pomoću Phas šokantnih lanaca ili faznih greda kontroliranih električnim signalima s glatkom (kontinuiranom) ili stepena (diskretna) promjena u faznim promjenama.
- Geometrija mjesta emitera u prostoru:
- linearan
- lukovi
- prsten
- ravan
- s pravokutnom mrežom
- s plasmanom veslanjem
- konveksan
- cilindričan
- stožast
- sferičan
- prostorno
- Polistacijska metoda:
- s serijskom prehranom
- s paralelnom prehranom
- sa kombiniranim (serijski paralelno)
- s prostorno (optičkim, "esencijalnim") metodom uzbuđenja
- uzorak postavljanja zračenja elemenata u samoj rešetki
- ravnodušan položaj
- nekvalitetni smještaj
- Metoda obrade signala
- Distribucija struje struje (polja) putem mreže
- Vrsta emitera
Rešetka od antene N. Elementi za emitiranje vam omogućuje da se povećate približno N. Ako koeficijent usmjerenog djelovanja (CBD) i, posljedično, koeficijent amplifikacije antene u usporedbi s jednim emiterom, kao i uski snop za povećanje imuniteta buke, rješavanje abnormalnih koordinata, preciznost smjera pronalaženje izvora emisije radijske emisije u radaru i radio navigacija.
Povijest
Takvi radari nisu instalirani na zrakoplovima uglavnom zbog njihove veće težine, budući da je prva generacija tehnologije faznih rešetki koristila uobičajenu radarsku arhitekturu. Dok se antena promijenila, sve ostalo je ostalo isto, ali dodana su dodatna računala za kontrolu antenskih faseratora. To je dovelo do povećanja mase antene, broj računalnih modula, opterećenja na sustavu napajanja.
Međutim, relativno visoke optužbe za zaglavlje platili su pobjegle te prednosti koje su osigurale njihovu primjenu. Fased antenski rešetke mogu kombinirati rad nekoliko antena, gotovo istovremeno. Široke zrake mogu se koristiti za traženje ciljeva, uske - za pratnju, ravne zrake u obliku ventilatora za određivanje visine, uske usmjerene zrake za let duž krajolika (B-1B, SU-34). U neprijateljskoj zoni elektroničke antene smjer izvora smetnji i tako ih blokira u prijemniku. Još jedna prednost je odbacivanje mehaničkog skretanja antene prilikom skeniranja grede, što povećava brzinu gledanja prostora za narudžbe, a također povećava vijek trajanja sustava, jer s uvođenjem faziranja, potreba za rasutom Mehanizmi za orijentaciju antene u prostoru djelomično su nestali. Prednja svjetla koja se sastoje od tri-četiri stan platna mogu pružiti kružni pregled prostora, do cijele vrhunske hemisfere.
Ova tehnologija je također pružila manje očite prednosti. Mogla je brzo "pregledati" mali dio neba povećati vjerojatnost otkrivanja malog i velike brzine, za razliku od polako rotirajuće antene, koja može skenirati određeni sektor samo jednom preko skretanja (obično RLS pregleda Bogata antena raspona od 5 do 20 sekundi). Cilj s malim učinkovitim područjem raspršivanja (na primjer, nisko leteće rakete) gotovo je nemoguće pomicati rotirajuću antenu. Sposobnost faznene rešetke na gotovo trenutnu promjenu u smjeru i obliku grede zapravo dodaje novo mjerenje popratnih ciljeva, budući da se različiti ciljevi mogu pratiti različitim zrakama, od kojih je svaki u vremenu isprepleteno s periodično skeniranjem Prostor pregleda prostora. Na primjer, prostor za gledanje prostora može povremeno pokriti 360 stupnjeva, dok prateće zrake mogu pratiti individualne svrhe, bez obzira na to gdje je u ovom trenutku usmjeren zraka gledanja prostora.
Primjena prednjih svjetala ima ograničenja. Jedan od njih je veličina prostora sektora, unutar kojeg je skeniranje snopa moguće bez značajnog pogoršanja drugih pokazatelja kvalitete prednjih svjetala. Praktično za ravna granica prednjih svjetala je 45-60 stupnjeva iz geometrijskog normalnog na kaznenu otopinu antene. Odbacivanje snopa na velikim kutovima značajno pogoršava glavne karakteristike antenskog sustava (UBL, KND, širinu i oblik glavne latice orijentacijskog dijagrama). To se objašnjava dva učinka. Prvi je smanjiti učinkovito područje antene (otvor) s povećanjem kuta odbacivanja grede. S druge strane, smanjenje duljine rešetke u kombinaciji s smanjenjem koeficijenta dobivanja antene smanjuje sposobnost otkrivanja otkrivanja ciljeva.
Najveće mogućnosti kontrole značajki su aktivna prednja svjetla, u kojima je odašiljač ili prijemnik ili prijemnik spojen na svaki emiteri ili modul. Kontrola faze u aktivnim prednjim svjetlima može se provesti u međufaznim frekvencijskim stazama bilo u ekscitacijskim lancima koherentnih odašiljača, koji primaju heterodynes, itd. Dakle, u aktivnim svjetiljkama, fazni majstori mogu raditi u rasponu valova, osim antenskog frekvencijskog raspona; Gubici u fasematorima u nekim slučajevima ne utječu izravno na razinu glavnog signala. Prijenos aktivnih prednjih svjetala omogućuju se akumulirati u sposobnosti koherentnih elektromagnetskih valova generiranih odvojenim odašiljačima. U primanjemnih prednjih svjetala, zajednička obrada signala prihvaćenih od strane pojedinih elemenata omogućuje dobivanje potpune informacije o izvorima zračenja.
Kao rezultat izravne interakcije emitera među sebi, karakteristike prednjih svjetala (koordinacija emitera s uzbudljivim hranilicama, KND, itd.) Kada se ljuljaju promjenu snopa. U borbi protiv štetnih posljedica uzajamnog utjecaja emitera u prednja svjetla ponekad koriste posebne metode naknade međusobnih odnosa između elemenata.
Daleko struktura
Oblici, veličine i dizajni modernih prednjih svjetala su vrlo raznoliki; Njihova raznolikost se definira kao tip emitera koji se koriste i priroda njihovog položaja. Sektor skeniranja prednjih svjetala određuje se dno njegovih emitera. U prednjim svjetlima s brzim širokokutnim zamahom snopa, nisko kontrolirani emiteri se uobičajeno koriste: simetrični i asimetrični vibratori, često s jednim ili više reflektora (na primjer, u obliku zajedničkog zrcala za sva prednja svjetla); Otvoreni krajevi radio valova, proreza, roga, spiralne, dielektrične šipke, govornici itd. Antene. Ponekad su velika prednja svjetla sastavljena od odvojenih malih prednjih svjetala (modula); Dno potonjeg orijentiran je prema glavnom snopu svih prednjih svjetala. U nekim slučajevima, na primjer, kada je sporo odbacivanje snopa dopušteno, radijatori se koriste kao emiteri (na primjer, T. N. Četiri člana ogledala); U takvim prednjim svjetlima odstupanje grede na velikom kutu provodi se okretanjem svih antena i ukidanje valova koji emitiraju; Faziranje tih antena također omogućuje izvršavanje zraka zraka zraka.
Ovisno o traženom obliku DN-a i traženom prostornoj sektoru skeniranja, koristi se različiti međusobno povezivanje elemenata:
Ponekad je oblik zračenja površine otvora prednjih svjetala određena konfiguracijom objekta na kojem su ugrađene prednja svjetla. Prednja svjetla s oblikom otkrivanja slične obliku objekta ponekad se nazivaju konforml. Ravna prednja svjetla su rasprostranjena; U njima, snop može skenirati iz smjera normalnog do otvora (kao u simfaznoj anteni) u smjeru duž otvora (kao u antenu tekućeg vala). Koeficijent djelovanja usmjeravanja (CBD) ravnih prednjih svjetala kada se snop odstupa od normalnog do otvaranja smanjuje. Kako bi se osiguralo širokokudno skeniranje (u velikim prostorno kutovima - do 4 steradenaca bez vidljivog smanjenja CBD-a, prednja svjetla s ne-ravninom (na primjer, sferičnim) otvorenim ili sustavom ravnih prednjih svjetala orijentiranih u različitim smjerovima. Skeniranje u tim sustavima provodi se uzbudljivim emiterima orijentiranim i njihovim faziranjem.
Prema metodi promjene fazne smjene razlikuju svjetla:
Najveće mogućnosti imaju svjetla s električnim skeniranjem. Oni pružaju stvaranje različitih faznih promjena tijekom otkrivanja i značajne stope promjena u ovim promjenama na relativno malim gubicima energije. Mase feritne i poluvodičke faze naširoko se koriste na mikrovalnoj pećnici u modernim prednjim svjetlima (brzinom mikrosekundskog reda i gubitak energije od ~ 20%). Rad fasematora provodi se pomoću velike brzine elektroničkog sustava, koji u najjednostavnijim slučajevima upravlja skupinama elemenata (na primjer, nizovima i stupcima u ravnim svjetlima s pravokutnim rasporedom emitera), te u najsloženijoj - svaka faza Displayer zasebno. Ljuljanje snopa u prostoru može se napraviti i unaprijed određeni zakon i program proizveden tijekom rada cijelog radio uređaja, koji uključuje svjetla.
Imunitet buke
Sustavni sustav ovisi o razini bočnih latica antene i mogućnost podešavanja (prilagodbe) u smetnji. Rešetka antene je potrebna veza za stvaranje takvog dinamičkog prostora-vremenskog filtra ili samo za smanjenje UBL-a. Jedan od najvažnijih zadataka moderne radio elektronike je stvaranje složenog sustava koji kombinira nekoliko funkcija, kao što su radionavizacija, radar, komunikacija itd. Postoji potreba za stvaranjem antenske mreže s električnim skeniranjem s nekoliko zraka (višeshath, monoimpulan itd.) Rad na različitim frekvencijama (kombinirani) i imaju različite karakteristike.
Klasifikacija
Rešetke antene mogu se klasificirati prema sljedećim primarnim razlozima:
Procesiranje signala
U stazi za rešetku u nastajanju (ulagač), moguća je raznovrsna obrada signala za prostorno vrijeme. Promjena raspodjele faze u rešetku pomoću fazne studentskog sustava u putu hrane omogućuje vam da kontrolirate maksimalni uzorak orijentacije. Takve se rešetke nazivaju faze faze antene (Prednja svjetla). Ako je pojačalo napajanja spojeno na svaki emitera prednjih svjetala ili se pojačalo signala, generator signala ili pretvarač frekvencije, zatim se nazivaju takve rešetke aktivne trake antene (IZDALEKA).
Prilagodljivo ar.
Odvojive antenske mreže s raspodjelom samoregulacije-faze, ovisno o situaciji smetnji, nazivaju se adaptive. Nazivaju se recepcijske antene s metodama obrade signala koherentne optike radioaptik, Recepcije antenske mreže u kojima se liječenje provodi digitalnim procesorima, nazivaju se digitalne rešetke antene.
Kombinirani rešetke antene
Kombinirane rešetke antene imaju dvije ili više vrsta emitera, od kojih svaki radi u njenom
Struktura prednjih svjetala. Oblici, veličine i dizajni modernih prednjih svjetala su vrlo raznoliki; Njihova raznolikost definirana je i vrstom upotrijebljenih emitera i prirodom njihovog položaja ( sl. jedan ). Sektor skeniranja prednjih svjetala određuje se dno njegovih emitera. U prednjim svjetlima s brzim širokokutnim zamahom, snop se obično koriste s niskim kontroliranim emiterima: simetrično i asimetrično vibratori, Često s jednim ili više reflektora (na primjer, u obliku zajedničkog zrcala za sva prednja svjetla); Otvoreni kraj radiovolnovodov, Slotal, rog, spiralna, dielektrična šipka, logorioriodika itd. antene. Ponekad su velika prednja svjetla sastavljena od odvojenih malih prednjih svjetala (modula); Dno potonjeg orijentiran je prema glavnom snopu svih prednjih svjetala. U nekim slučajevima, na primjer, kada je sporo odbacivanje snopa dopušteno, radijatori se koriste kao emiteri (na primjer, T. N. Četiri člana ogledala); U takvim prednjim svjetlima odstupanje grede na velikom kutu provodi se okretanjem svih antena i ukidanje valova koji emitiraju; Faziranje tih antena također omogućuje izvršavanje zraka zraka zraka.
Ovisno o traženom obliku dana i potrebnom prostornoj sektoru skeniranja, koriste se različiti međusobni položaji elemenata: duž linije (izravan ili luk); Na površini (na primjer, ravna - u n. Ravna svjetla; cilindrični; sferični) ili u danom volumenu (volumelight). Ponekad se oblik zračenja površine prednjih svjetala (vidi Zračenje i prijem radio valova ), Određeno konfiguracijom objekta na kojem se ugrađuje prednja svjetla (na primjer, oblik USS). Prednja svjetla s oblikom otkrivanja slične obliku objekta ponekad se nazivaju konforml. Ravna prednja svjetla su rasprostranjena; U njima, snop može skenirati iz smjera normalnog do otvaranja (kao u syphase antena ) u smjeru duž otvaranja (kao u antena za trčanje vala ). Koeficijent djelovanja usmjeravanja (CBD) ravnih prednjih svjetala kada se snop odstupa od normalnog do otvaranja smanjuje. Kako bi se osiguralo širokokudno skeniranje (u velikim prostorno kutovima - do 4 ( izbrisan) Bez primjetnog smanjenja CBD-a, prednja svjetla se koriste s ne-planiranjem (na primjer, sferičnim) otvorenim ili sustavom ravnih prednjih svjetala orijentiranih u različitim smjerovima. Skeniranje u ovim sustavima provodi se pobudom respektivno orijentiranih emitera i njihovog faze.
Kontrola faze. Prema metodi za promjenu faznih smjena, nalazi se prednja svjetla s elektromehaničkim skeniranjem, na primjer, promjenom geometrijskog oblika uzbudljivog radijskog filma ( sl. 2. , ali); Skeniranje frekvencije na temelju uporabe ovisnosti o faznim promjenama od frekvencije, na primjer zbog duljine fidera između susjednih emitera ( sl. 2, b) ili disperzija valovi u radio filmu; s električnim skeniranjem fazosviging lanci ili fazne studije, kontrolirani električnim signalima ( sl. 2. , c) s glatkim (kontinuiranim) ili stepenim (diskretnim) promjenama u faznim promjenama.
Najveće mogućnosti imaju svjetla s električnim skeniranjem. Oni pružaju stvaranje različitih faznih promjena tijekom otkrivanja i značajne stope promjena u ovim promjenama na relativno malim gubicima energije. Feritne i poluvodičke faze (brzinom brzine naširoko se koriste u modernim prednjim svjetlima. mnksek i gubitke snage ~ 20%). Rad fasematora provodi se pomoću velike brzine elektroničkog sustava, koji u najjednostavnijim slučajevima upravlja skupinama elemenata (na primjer, nizovima i stupcima u ravnim svjetlima s pravokutnim rasporedom emitera), te u najsloženijoj - svaka faza Displayer zasebno. Ljuljanje snopa u prostoru može se napraviti i unaprijed određeni zakon i program proizveden tijekom rada cijelog radio uređaja, koji uključuje svjetla.
Značajke građevinskih prednjih svjetala. Uzbuđivanje emitera prednjih svjetala ( sl. 3. ) Izrađuje se ili pomoću vodove ulagača ili slobodno razmnožavajući valovi (u TN kvazi-optičkim prednjim svjetlima), putevi za punjenje ulagača zajedno s fasematorima ponekad sadrže složene električne uređaje (TN dijagrami sljedećih krugova), osiguravajući uzbuđenje svih Emiteri iz nekoliko ulaza koji vam omogućuju da stvorite u prostoru koji skenirajuće zrake (u više na prednjim svjetlima) koji odgovaraju tim ulazima. Kvazi-optička prednja svjetla su uglavnom dva tipa: prolazak (lenzovy), u kojem su pobuđeni faseratori i glavni emiteri (uz pomoć pomoćnih emitera) od valova šire od ukupnog ozračivanja, a refleksibilno - glavne i pomoćne emiteri su kombinirani, i reflektori su instalirani na izlaza fasematora. Multith Quasi-optička prednja svjetla sadrže nekoliko iradijalija, od kojih svaki odgovara njihovoj zraci u prostoru. Ponekad se uređaji za fokusiranje (ogledala, leće) koriste u formiranju DN-a. Navedena prednja svjetla se ponekad nazivaju pasivno.
Najveće mogućnosti kontrole značajki imaju aktivna prednja svjetla, u kojima je odašiljač ili prijemnik ili prijemnik spojen sa svakim emiterom ili modulom (ponekad). sl. četiri ). Kontrola faze u aktivnim svjetlima može se provesti u međufaznim frekvencijskim stazama ili u ekscitacijskim lancima koherentnih odašiljača, koji primaju heterodynes, itd. Dakle, u aktivnim prednjim svjetlima, učenici faze mogu raditi u valnim područjima osim frekvencijskog raspona antene; Gubici u fasematorima u nekim slučajevima ne utječu izravno na razinu glavnog signala. Prijenos aktivnih prednjih svjetala omogućuju se akumulirati u sposobnosti koherentnih elektromagnetskih valova generiranih odvojenim odašiljačima. U primanjemnih prednjih svjetala, zajednička obrada signala prihvaćenih od strane pojedinih elemenata omogućuje dobivanje potpune informacije o izvorima zračenja.
Kao rezultat izravne interakcije emitera među sobom, karakteristike prednjih svjetala ( koordinacija Emitteri s uzbudljivim hranilicama, KND, itd.) Kada se ljuljaju promjenu zraka. U borbi protiv štetnih posljedica uzajamnog utjecaja emitera u prednja svjetla ponekad koriste posebne metode naknade međusobnih odnosa između elemenata.
Perspektive za prednja svjetla. Najvažnija područja daljnjeg razvoja teorije prednjih svjetala uključuju: 1) široka uvođenje prednjih svjetala s velikim brojem elemenata, razvojem elemenata novih vrsta, posebno za aktivna prednja svjetla; 2) razvoj metoda za izgradnju prednjih svjetala s velikim veličinama diskontinuiteta, uključujući ne-kapital prednjih svjetala s akutno usmjerenim antenama smještenim u cijeloj cijeloj hemisferi Zemlje (Global radio teleskop ), 3) daljnji razvoj metoda i tehničkih sredstava za slabljenje štetnih učinaka međusobne komunikacije između elemenata prednjih svjetala; 4) razvoj teorije sinteze i metode stroja dizajna prednjih svjetala; 5) razvoj teorije i uvođenje u praksu novih metoda obrade informacija usvojenih elementima prednja svjetla i korištenje tih informacija za upravljanje
Prednjih svjetala, posebno za automatsko favoranje elemenata (samoometanje) i promjene u obliku dana, na primjer, snižavanje razine bočnih latica u smjerovima na izvore smetnji (adaptivna prednja svjetla); 6) Razvoj metoda za upravljanje neovisnim kretanjem pojedinih zraka u prednjim svjetlima.
Lit: Vendinić O. G., antene s ne-mehaničkim kretanjem snopa, M., 1965; Skeniranje antena SCM sustava, po. Od engleskog, vol. 1-3, M., 1966-71.
Članak o riječi " Fased antena rešetka"U velikoj sovjetskoj enciklopediji je pročitana 6842 puta
Eli Brookner
Stalno rotirajuća radar antena, vođenje visokofrekventnih signala na liniji horizonta kako bi se otkrio daljinski objekti, sastavni je element panorame modernog zračnog polja. Međutim, u mnogim od najpoznatijih područja radara, kao što je zrakoplovstvo, protuzračna obrana i inteligencija, mehanički kontrolirani antenski zrcalo počinje biti zamijenjeno novim uređajem tipa. Skup malih identičnih antena smještenih u jednoj ravnini, od kojih je svaki sposoban za prijenos i primanje signala, zamjenjuje konkavni reflektor. Ray je stvorio ovaj set antena kreće, s pogledom na zračni prostor, a sama antenski sustav ostaje fiksan. Smjer elektromagnetskog zračenja koje generira radar postavljen je posebnim elektroničkim uređajem, a kontrola zraka se temelji na upotrebi smetnji elektromagnetskih valova. Ova tehnička inovacija koja se koristi u radarskim sustavima dobila je naziv faze antenskih nizova. Osnovna načela izgradnje radarskih postaja ostaju ista.
Osnova svih radnih stanica temelji se na usmjeravanju zračenja radio signala. U pravilu, frekvencija zračenja leži u mikrovalnom rasponu, od 3 108 do 1010 Hz, iako su neke vrste radarskih stanica s vrlo velikim rasponom djelovanja upravljani u rasponu visokih frekvencija (HF) i ultra-visokih frekvencija ( mikrovalna pećnica), ili u rasponu od 3 106 do 3 107 Hz i od 3 107 do 3 108 Hz. Ovisno o obliku antene, emitira se uski snažno usmjeren snop, pogodan za točan cilj praćenja, ili širok ratar u obliku ventilatora koji je najprikladniji za pregled širokih područja zračnog prostora.
Kada poslan signal antene dosegne objekt, to se odražava. Ako je moć prenesenog impulsa, osjetljivost antene i reflektirajuća sposobnost objekta dovoljno velika, reflektirani signal na anteni može se odrediti radarskom stanicom. Ovisno o vrsti radara i vrsti zračnog impulsa, reflektirani signal nosi različite informacije o cilj.
Smjer iz kojeg dolazi reflektirani signal, određuje mjesto objekta, a ako radijarska stanica emitira energetske impulse, a ne kontinuirani signal, tada se vremenom odgode između prolaska pulsa i prijema reflektiranog signala, i udaljenost do objekta može se aktivirati. U nekim radarskim postajama, mjerenje premještanja frekvencije dopplera (tj. Razlike u frekvenciji i reflektiranim signalima), koje se odvijaju kada je izvor zračenja (u ovom slučaju, cilj) i prijemnik (radar) potez u odnosu na drugo. Kod veličine premještanja dopplera, brzina objekta izračunava se u smjeru antene ili od njega.
Za unaprijed određenu udaljenost do objekta, intenzitet reflektiranog signala daje neku ideju o veličini objekta. Riječ "pogled" se ovdje koristi: dva objekta iste veličine, ako imaju drugačiji oblik ili su izrađeni od različitih materijala, pošaljit će reflektirane signale značajno razlikuju u intenzitetu. Da bi se dobila točnije informacije o veličini objekata, neke radarske postaje prenose takve kratke impulse koje su fizički kraći od ciljeva koje se mogu sastajati na putu njihove distribucije. Ako Radarska stanica emitira energiju samo za nekoliko milijardi frakcija sekunde, a zatim do trenutka kada će se prijenos pulsa završiti, njezin je front prošao udaljenost u prostoru reda jednog ili više metara. Takav puls u prostoru ima manju duljinu nego, na primjer, zrakoplov. Radio signali se odražavaju od udaljenog i iz okolnih površina cilja, au slučaju iznimno kratkog impulsa formiraju se dva reflektirana signala. Vremenski interval između ova dva reflektirana signala odgovara duljini cilja.
Budući da omjer konvencionalnog tipa gleda na širok raspon zračnog prostora, može prikupiti informacije o velikom broju objekata. Međutim, između dosljednih trenutaka, kada je isti cilj u području gledišta radara, postoji neizbježno neki (ponekad značajan) interval. Brzina ažuriranja informacija o cilju, tj. Učestalost s kojom je istu meta fiksirana radar, za većinu postaja s rotirajućom antenom, ne prelazi brzinu rotacije antenskih ogledala oko njegove osi. U radarskim postajama sustava kontrole zračnog prometa, na primjer, zelena linija radijalnog pomaka, koja se kreće oko zaslona, \u200b\u200bostavljajući oznake na njemu, karakterizirajući novu lokaciju zrakoplova i nošenje drugih informacija o tome, okreće se istom brzinom , što se ogledalo antene rotira. Ažuriranje informacija o promatranom objektu u takvim radarskim postajama obično se proizvodi svakih šest sekundi, pa čak iu najnaprednijim vojnim postajama, ažuriranje informacija se rijetko proizvodi češće od dva puta u jednoj sekundi.
Postoje okolnosti u kojima su potrebne nove informacije o statusu i kretanju ciljeva češće. Jedan radar s mehanički kontroliranom antenom može osigurati kontinuirane podatke na jednom ili više objekata koji se međusobno smještaju stalnim praćenjem pomoću rotacije antenskog sustava. Međutim, za rješavanje mnogih borbenih misija i obavještajnih zadataka, kao što je praćenje od ratni brod za nekoliko raketa koji se kreću prema njemu iz različitih smjerova, ili pažljivo praćenje leta nekoliko komponenti odvojenih bojnih glava tijekom ispitivanja interkontinentalnih balističkih raketa, svaki od Veliki broj ciljeva mora se kontinuirano promatrati. Donedavno, u takvim slučajevima, nekoliko radarskih stanica pribjeglo je korištenje nekoliko radnih stanica, od kojih je svaka bila namijenjena praćenju jednog ili više ciljeva. S pojavom Radarskih stanica s faznom rešetkom antene, potreba za korištenjem u takvim slučajevima nekoliko radara s mehanički kontroliranim antenama nestao je. Sada mogu zamijeniti samo jednu postaju opremljenu novom antenom. Kao primjer, možete navesti radarsku stanicu s kodom imenom Cobra Dane koji ima faznoj rešetku antene; Instaliran je na Banku Berinškog mora i može pratiti u isto vrijeme za stotine ciljeva raspršenih u prostoru, ograničeno na 120 ° u Azimutu i oko 80 ° na uglu mjesta. U stvari, radarska stanica prati ove ciljeve u isto vrijeme automatskim bacanjem njezina greda iz jedne namjene u drugu tijekom vremena izmjerene mikrokonda.
Elektronička kontrolna zraka, zahvaljujući kojem se postižu takve prekrasne mogućnosti, na temelju korištenja jednostavnog fizičkog fenomena. Kada se izvori koji se nalaze u blizini Emitirajte energiju istovremeno na istoj frekvenciji, tada su valovi odlazni iz tih izvora presavijeni. Ovaj fenomen se naziva smetnje. Priroda interakcije dvaju valova iz dva izvora odvojena u prostoru ovisi o faznom pomak između tih valova. Ako se grebeni i depresije istog vala, podudaraju, podudaraju s grbovima i depresijama drugog vala (fazni pomak je 0), tada će dobivena oscilacija imati ukupnu amplitudu. Ako valovi nisu u fazi i njihovi grebeni, a depresije se ne podudaraju, tada će rezultirajući signal biti oslabljen ili (kada je fazni Shift 180 °) jednak 0.
Fased antena rešetka je obično sastavljena od zračenja elemenata koji se nalaze u jednoj ravnini i na istoj udaljenosti od drugih, na koje su jednake amplitude i podudaraju se s mikrovalnim signalnim signalima. Navedeni generator generira signal i tranzistore i posebne svjetiljke dizajnirane za rad u mikrovalnom asortimanu, kao što su svjetiljke tekućeg vala, povećajte ga. Ako se signali emitiraju u fazi iz svih elemenata rešetke, njihove amplitude presavijene su na određenim točkama prostora duž linije okomito na ravninu rešetke. Stoga će zračni signal biti jak, a signal koji se reflektira od predmeta koji leže na putu njegove širenja duž osi okomito na ravninu rešetke antene i unutar malog kuta do razine bit će dovoljan za otkrivanje intenziteta ,
Na velikim kutovima odstupanja od okomitog osi antene, signali iz različitih zračenja trebaju proći na cilj nejednakih udaljenosti. Kao rezultat toga, omjer njihovih faza se mijenja i mijenjaju se, slabljenje ili potpuno uništavaju jedni druge. Dakle, izvan uskog konusa, osi koja se podudara s okomitom osi antenske rešetke iu kojoj je smetnje u amplitudu dobivenog dobivenog vala, odražava se od predmeta, signali imaju mali intenzitet i ne mogu biti otkriveni. Fizički principi koji se temelje formiranje ometanja najamnih slika omogućuju vam da odredite širinu ovog konusa. To je izravno proporcionalna radnoj dužini zračenja vala i obrnuto proporcionalna veličini rešetke antene. Ako svaki element rešetke antene zrači signalima u fazi s drugima, radarska zraka se propagira u smjeru, strogo okomito na ravninu rešetke.
Sada pretpostavimo da su signali svakog elementa za emitiranje kasni za vrijeme koje se ravnomjerno povećava od elementa do elementa duž ravnine rešetke. U tom slučaju, signal koji emitira svaki element će pasti na dio valne duljine od signala susjednog elementa. Kao rezultat toga, svi signali će se pomaknuti fazom u odnosu na drugu. Sada je zona u kojoj se pojedinačni signali podudaraju u fazi i, preklapanju, dati signal ukupne amplitude, s kojom se može otkriti cilj, nalazi se ne duž okomito osi rešetke, ali se pomakne u smjeru povećanja kašnjenje signala. Kut devijacije snopa ovisi o pomicanju faza signala koji su emitirani susjednim elementima antenske antene, veličine potonje i valne duljine. I u ovom slučaju, snop uzima oblik uskog konusa, okružen područjima slabih smetnji. Dakle, radarska greda ispada da se odbacuje bez mijenjanja položaja antene.
Kada se reflektirani signal vraća iz mete, koji je u ovom novom smjeru, određeno rastući fazni pomak, krug koji osigurava privremeno kašnjenje u prenesenom signalu, uvodi novi niz kašnjenja pojedinih signala koji dolaze na svaki od zračenja elementi. Budući da prednji dio povratnog vala doseže rešetku antene pod kutom do njegove ravnine, elementi antene, koji su zračili signal s najnovijim (oni se nalaze bliže cilju), prvo se reflektiraju puls. Stoga, isti niz kašnjenja, na štetu od kojih je stvoren određeni smjer zračenja, osigurava prijem svih komponenti reflektiranog signala u pripravni uređaj u istoj fazi, što ih omogućuje da se dobije da se dobije informacije o meti.
Kontrola odgode faze omogućuje skretanje snopa antenske rešetke uobičajenog tipa pod kutom do 60 ° iz okomitoj osi, koja osigurava vidno polje od 120 ° u azimutu, tj. Održavanju antene stacionarni , Radar prekriva treći dio kružnog horizonta, i ako je ravnina, litre imaju dovoljan nagib, zatim iz horizonta do zenita i daleko iza njega. Budući da se kontrola snopa ne povezuje s bilo kojim mehaničkom restrukturiranjem, kretanje snopa unutar cijele zone pregleda traje samo nekoliko mikrosekundi. Kada koristite računalo za izračunavanje željene fazne smjene kako bi se greda odstupila željeni kut i za kontrolu kruga kašnjenja signala, radarsku postaju s faznom rešetkom antene, kao što je Cobra Dane, može se istovremeno pratiti nekoliko stotina ciljevi.
Elektronski uređaj koji osigurava kontrolu radarske zrake i stvara željenu kašnjenje mikrovalnog signala kada se antenski niz isporučuje na svaki element, naziva se klizni uređaj za fazu. Sastoji se od segmenta kabela ili valovoda vrlo točnih veličina. Povećanje dužine kabela kojom se signal iz generatora ili pojačala isporučuje na zračenjem dovodi do kašnjenja vremena prolaska signala. U praksi, nemoguće je to učiniti tako da se duljina svih kabela po kojima se signali hrani na zračenjem elemenata tresenjene rešetke antene promijenilo je glatko, pružajući kontinuiranu promjenu u faznim kašnjenjima. Stoga se fazni pomak napravi skokovima. Svaki element rešetke antene spojen je na nekoliko kablova različitih duljina. Za dobivanje faznih promjena, pružajući određenu devijaciju snopa, određena kombinacija kabela je uključena u svaki lanac.
U Cobra Dane Radarskoj postaji koja se koristi za obavještajne svrhe, na primjer, koriste se uređaji za promjenu tri elementa. Svaki takav uređaj ima tri trake različitih duljina, vrste valovoda, koji osiguravaju prijenos mikrovalnih fluktuacija duž uske bakrene trake koja se nalazi između dvije uzemljene bakrene ploče. Jedna od prugastih linija povećava duljinu prolaska signala vrijednosti jednakim pola valne duljine, oko 15 cm, budući da je radna frekvencija kobre Dane Radar stanice je približno 1 GHz. To osigurava promjenu signalne faze od 180 ° u odnosu na neispravan signal. Još jedna linija propusnosti osigurava kašnjenje signala za četvrtinu valne duljine, tj. Pruža fazni Shift 90 °. Duljina treće trake je takva da stvara kašnjenje jednake jednoj osmoj valnoj duljini, što odgovara faznoj promjeni od 45 °. U različitim kombinacijama, ove tri trake mogu promijeniti fazu signala na bilo koji broj stupnjeva, višestrukih 45, od 0 do 315 °.
Početna promjena u veličini odgode faze vjerojatno bi trebala dovesti do izgleda mrtvih zona. Kako, koristeći osam različitih vrijednosti odgode faze s intervalom od 45 °, može se osigurati kontinuirano kretanje radarske zrake? Odgovor na ovo pitanje je u svojstvima slika smetnji. Kad god fazna razlika između signala emitiranih s suprotnih strana rešetke antene doseže 360 \u200b\u200b°, ili jednu valnu duljinu, područje smetnji, gdje se formira snop s ukupnom amplitudom, kreće se u prostoru za udaljenost približno jednaka vlastitu širina. Stoga, da prebacite snop, okomitu ravninu antene (ona ima takav smjer, kada se svi signali emitiraju u fazi), u susjednom položaju bez stvaranja između ova dva položaja mrtve zone, ukupnu fazni pomak Uz ravninu antenske antene treba biti približno 360 °.
Da li se faza pomakne po ravnini rešetke kontinuirano ili postupno (nakon 45 °) - to nije važno. Stepena promjena u faznim promjenama samo dovodi do blagog smanjenja snage zračenja i neke gubitka osjetljivosti antenskog sustava. Kako bi se osiguralo glatko kretanje snopa rešetke antene s fioshoswali uređajima s tri elementa, možete postaviti manju vrijednost ukupne fazne promjene, na primjer, 180 °, tj. četiri puta 45 °.
Ako snop mora biti odbijen od okomitog smjera vrijednošću veću od njegove širine, ukupna promjena faze duž ravnine antene niza trebala bi prelaziti 360 °. Zbog periodične prirode elektromagnetskih oscilacija, fazni pomak na višestrukim brojem valnih duljina je ekvivalentan 360 °. Za ukupnu promjenu faze od više od 360 °, linearno povećanje faze kašnjenja od nule na 360 ° treba ponoviti nekoliko puta na cijeloj ravnini antenske antene. Prva serija kašnjenja osigurava ukupnu fazni pomak po valnoj duljini, druga serija ga povećava na dvije valne duljine itd. Grafički se mijenja u veličini odgode faze duž ravnine rešetke antene prikazana je u obliku vile za brtvljenje: strmija njihovih stiskanja i više njihovog broja, oštro je snop skrenut.
Od jednostavnih geometrijskih pravila slijedi da s povećanjem devijacije snopa od okomitog smjera, smanjuje se učinkovita antenska površina. Kao rezultat toga, osjetljivost antene antene na signale reflektirane iz cilja brzo pada pod kutom odstupanja snopa od okomitoj osi za više od 60 °. Stoga, jedna fazni rešetka antene ne može dati isti pogled na pregled u svim smjerovima, kao mehanički rotirane antene. Jedno rješenje ovog problema je korištenje nekoliko antenskih nizova okrenutih prema svojim ravninama u različitim smjerovima. Drugi način proširenja zone gledanja u faznoj rešetinjoj rešetki je raspored njega u horizontalnoj ravnini pod lećom u obliku kupole, koji odražava zračenje, a zbog kuta odbacivanja snopa radarske postaje povećava se. Kada rešetka antene formira snop pod kutom od 60 ° do zenitha, upotreba leće može pružiti još veće odstupanje, do 90 ° u zenith, tj. U smjeru na horizontu. Dakle, objektiv vam omogućuje da pregledate cijeli zrakoplov zračnog prostora pomoću antenske rešetke. Objektiv se može izraditi od posebne keramike ili plastike, što odražava zračenje mikrovalne pećnice. Također može obaviti ulogu uređaja za promjenu faze druge faze kako bi se dodatno odgodilo fazu signala koji emitira antenski mrežu.
Kada se kontrola faze koristi za slanje kratkog impulsa u velikom kutu do okomito osi antene antene, emitirani impuls će se neizbježno iskriviti - istezanje u vremenu i prostoru. Pretpostavimo da antena emitira trajanje impulsa 5 ne. Ako je zračenje radarskim postajama usmjereno strogo okomito na ravninu antene, puls ima pravokutni uzdužni poprečni presjek u prostoru; Njegova širina jednaka je širini rešetke antene, a dužina je udaljenost koju elektromagnetski val prolazi 5 ne, tj. 1,5 m. Ako, s druge strane, zbog fazne promjene, snop se značajno odstupa od okomice, uzdužni presjek pulsa imat će oblik paralelograma. U odnosu na cilj, duljina pulsa će biti više od 1,5 m, budući da signali koji emitiraju pojedinačni elementi antene antene doseže ciljeve u isto vrijeme, ali sekvencijalno. Reflektirani impuls koji se vraća na rešetku antene također će biti rastegnut.
Za otkrivanje ciljeva i praćenja, impulsi se obično koriste mnogo veći trajanje, na primjer 1000 HC, a izobličenje unutar nekoliko nanosekundi je mali. Puls istezanje, pak, malo utječe na sposobnost radara postaje da odredi mjesto i brzinu cilja po prirodi reflektiranog signala. Međutim, za odvojeno promatranje ciljeva koji se pomno kreću, potrebni su kratki impulsi. Potrebni su da se odrede veličine cilja na signalima reflektiranih s prednjih i stražnjih površina. Ako se prenosi s kratkim pulsom rasteže, reflektirani signali više ne dolaze odvojeno, ali se spajaju, što otežava dobivanje potrebnih informacija.
Metoda slična onoj koristi se za kontrolu snopa s pomicanjem faza signala pomaže u ovom slučaju; To vam omogućuje da sačuvate oblik pulsa. Kako bi se osiguralo željeni fazni pomak, potrebno je zakajati signal za vrijeme koje odgovara dijelovima valne duljine. Kašnjenja koje su potrebne kako bi se izbjeglo istezanje pulsa ekvivalentno cijeli broj valnih duljina. U tom slučaju, zračenje signala pojedinih elemenata antene antene izvodi se u seriji, a napredak u zračenju svakog signala u odnosu na sljedeći je proporcionalan udaljenosti koju signal mora proći na cilj. Kao rezultat toga, isti učinak se postiže kao da se rešetka antena okrene, držeći cilj prema okomitoj osi. Ova metoda je poznata kao kontrola snopa pomoću privremenog kašnjenja. Kao i metoda koja koristi povećanje kašnjenja faza, omogućuje vam da pošaljete koherentan signal u unaprijed određenom smjeru i stoga snažno zračenje.
Takva velika kašnjenja ekvivalentno nekoliko metara, koja prolazi signal, zahtijevaju uključivanje kabelskih segmenata odgovarajuće duljine u lanac protoka signala od generatora ili pojačala do zračenja elementa. Velika tresena rešetka antena može uključivati \u200b\u200bmnogo tisuća zračenja elemenata, a ako je svaki imao vlastiti lanac privremenog kašnjenja, radarska instalacija bila bi izuzetno složena i skupa. Stoga, konstruktori radarskih stanica imaju tendenciju da se nalaze kompromisno otopina, na kojoj se želi postići željeni oblik pulsa, čak i na velikim kutovima odstupanja od smjera zračenja od okomitog osi antene, i strukturnog jednostavnost. Kao rezultat toga, u suvremenom radaru s faznim rešetkima antene, kontrola snopa se provodi i po fazni pomak i korištenjem vremenskih kašnjenja.
U Cobra Dane Radarskoj postaji, na primjer, svaki od 15 360 zračnih elemenata povezan je s odvojenim uređajem za mijenjanje faze elementa, tako da se fazni pomak svakog signala izvodi odvojeno. U načinu detekcije, radarska stanica zrači impulse s trajanjem od 1000 HC, a snop se kontrolira samo primjenom kašnjenja faze. Od imenovanja radarske postaje je pratiti balističke rakete, trebala bi pružiti informacije o njihovoj veličini nakon detekcije. U tu svrhu, rešetka antene podijeljena je na 96 dijelova, od kojih svaki uključuje 160 elemenata za emitiranje. Nakon što je cilj otkriven, stanica počinje emitirati impulse vrlo niskog trajanja, a signali pripadaju svakom dijelu antenske mreže pretprodužnog lanca vremenskog kašnjenja. Ovi lanci su slični fazigantnim uređajima, ali mnogo veći u veličini. Sastoje se od skupa koaksijalnih kabela različitih dužina, a bilo koja kombinacija mogu biti uključena u krug za stvaranje vremenskih kašnjenja koji odgovaraju signalu koji prolazi s jedne do 64 valne duljine, ili oko 19,2 m, od radne frekvencije kobre Dane Radarska stanica jednaka oko 1 GHz.
Budući da je poprečna veličina pojedinih dijelova rešetke antene oko 2,7 m, što nije dovoljno u usporedbi s promjerom 29 m, zatim se distorzije pojavljuju u svakom području rešetke na velikim kutovima odstupanja snopa od odstupanja snopa od okomita osi su pod dopuštenim granicama. Svaki dio rešetke antene zrači signal koji zauzima volumen u prostoru, od čega se uzdužni presjek ima oblik paralelograma. Zbog vremenskih kašnjenja, ovi signali su sažeti tako da izobličenja pojedinih signala ne presavijaju. Kao rezultat toga, pulsni oblik se sprema vrlo dobro, a uređaji koji osiguravaju privremene kašnjenja signala, a koristi se samo 96, a ne 15 360. s obzirom na potrošnju materijala, osiguravajući upravljanje snopom kobre Dane Radar Station Uvođenjem vremenskih kašnjenja. Trebao sam dodatno korištenje kabela s ukupnom duljinom malo više od 1500 m. Ako se odvajanje antenske rešetke nije primijenjeno na odvojene dijelove, to bi dalje potrebno 165 km kabela.
Zamjena mobilne antene s nizom fiksnih elemenata emitiranja. Osim mogućnosti kontrole elektroničkog zraka također može dati i druge prednosti. Jedna od tih prednosti je osigurati visoku pouzdanost u radu. Rad fiksne antenske mreže ne ovisi o stanju takvih nošenja mehaničkih komponenti, kao što su ležajevi i motori. Osim toga, u većini radarskih stanica s mehaničkom kontrolom antene, koristi se jedna ili više vrlo velikih elektroničkih svjetiljki za poboljšanje mikrovalnih signala.
Kao primjer, radar Marconi Martello, proizveden u Velikoj Britaniji i namijenjen korištenju u sustavu protuzračne obrane. Glavni krug u ovoj postaji je elektronička svjetiljka s izlaznom snagom od oko 3 MW. U slučaju njegovog neuspjeha, cijeli sustav ne uspije. Istina, u takvim radarskim postajama koje su dizajnirane za rad u istraživačkim i zračnim sustavima, uvijek je moguće brzo prebaciti na pomoćne izvore mikrovalne energije.
Za razliku od toga u stanici Radar Cobra Dane, emitirana energija generira se 96 svjetiljki, svaka s kapacitetom od 160 kW. Izlazni signal iz svake svjetiljke ulazi u razdjelnik, a zatim 160 emitirajući elemente koji čine jedan dio antenske mreže. Neuspjeh jedne svjetiljke u ovom slučaju dovodi do neuspjeha samo jednog od 96 dijelova rešetke antene, a radarska stanica u cjelini ostaje operativna, iako je njegova kvaliteta donekle pogoršana. Štoviše, manje svjetiljke u slučaju neuspjeha da ga zamijeni lakše od jedne velike svjetiljke koja se koristi na Martello Radarskoj postaji.
Radar s faznim rešetkima antene s shemom elemenata poluvodiča imaju još višu razinu pouzdanosti i jednostavnosti rada. Tranzistorski sheme generatora i pojačala koriste se, na primjer, u radarskim postajama s kodnim nazivom Pave Paws, dizajnirane za otkrivanje balističkih raketa, pokrenutih s brodova i podmornica (takve postaje već su instalirane na CEP kodu iu Kaliforniji i njihova Planirano je planirano u državama Gruzije i Teksasa). Odvojeni moduli su montirani četiri paralelna tranzistora sa snagom od 100 W. Svaki modul pruža uzbuđenje jednog elementa za emitiranje. Dakle, signali koji pripadaju svakoj od dvije površine dvostruke antene se istovremeno pojačavaju s 1792 modula u lancu elemenata antene, a ne 96 svjetiljki, tako da neuspjeh u radu jednog elementa nadalje utječe na karakteristike Radarska stanica u cjelini. Osim toga, prosječno vrijeme između dva kvarova za jedan poluvodički modul mnogo je veći nego za svjetiljku koja se koristi u stanici Radar Cobra Dane. U prvom slučaju, ova brojka je 100.000 sati, u drugom - 20 000 h. Prilikom odbijanja modula koji imaju duljinu od 30 cm i radi iz izvora napona 28 V, mnogo je lakše zamijeniti od svjetiljki u kobri Dane Radar stanica, ima duljinu od 1, 5 m i radi pod naponom od 40.000 V.
U stanici Pave Paws Radar, kao iu mnogim drugim izgrađenim na poluvodičkim elementima, poboljšanje signala je napravljeno nakon što se distribuiraju preko elemenata antene i pomaknute fazom. Stoga su isključeni gubici energije koji se javljaju tijekom prolaska pojačanog signala kroz razdjelnika i lanci faze prikazanog uređaja. Međutim, zajedno s ovim dobicima u učinkovitosti i svim ostalim prednostima, poluvodičko tehnologija ima nedostatak. Općenito pruža manje vrijednosti vrhunskih objekata u usporedbi s onima koji se mogu dobiti pomoću elektroničkih svjetiljki.
Sposobnost povezane s mogućnošću dobivanja signala visokog snage u radar na poluvodičkim elementima povećao je važnost takozvane metode kodiranja i kompresije impulsa, s kojima možete simulirati kratke impulse velike snage s zračenjem manje moćnim i velikim signali. Ova tehnika ne gubi svoju važnost iu slučaju snažnih radarskih stanica na elektroničkim svjetiljkama s mehanički kontroliranim antenama i fazama antene, kada je potrebno da biste dobili određene informacije o udaljenim objektima.
Raspon na kojem Radarska stanica s danom osjetljivošću prijemnog puta može otkriti objekte određene veličine i s određenom reflektivnošću ovisi o ukupnoj energiji pulsa. Kraći impuls, to je veća maksimalna snaga zračenja mora biti određeni raspon djelovanja. Cobra Dane Radar stanica može otkriti metalne predmete s grejpom na udaljenosti od oko 2.000 km. Da biste to učinili, s pulsnim trajanjem od 5 HC, vršna snaga zračenja mora biti najmanje 3,1012 W, što je više nego dovoljno da uništi sve lance radarske stanice.
Pa ipak, moguće je identificirati veličine objekta ili zasebno promatrati brojne predmete koji lete blizu jedni drugima, možete samo uz pomoć malog trajanja. Činjenica da je raspon radarske stanice određen ne na vrhuncu snage, ali ukupna energija pulsa pomaže u pronalaženju rješenja. To je kako slijedi. Kada Radar radi u načinu prijenosa, zračni impuls je ispružen, a vršna snaga se smanjuje u skladu s tim. Ovaj prijem se naziva kodiranjem pulsa. U načinu prijema, reflektirani signal se komprimira kako bi se uklonili sve informacije iz nje, što se može dobiti tijekom prijenosa uistinu kratkog impulsa. U Cobra Dane Radarskoj postaji, na primjer, puls s trajanjem od 5 HC prije nego što se pojačava i emitira, rastegnut je 200 tisuća puta, a njezino trajanje postaje jednako 1 ms. Potrebna vršna snaga se smanjuje u istom broju puta - od 3 1012 W do 15 MW, stvarna zračenja Cobra Danea.
Uz uobičajenu tehniku \u200b\u200bkodiranja, puls s trajanjem od 5 NS, koji uključuje frekvencijski spektar, prolazi kroz disperzijsku liniju kašnjenja, što uzrokuje različita odgoda pojedinih komponenti ovog spektra: što je veća učestalost komponente, veće kašnjenje; Komponenta signala s najnižom frekvencijom zrači bez kašnjenja, dok komponenta s najvećom frekvencijom dobiva maksimalno kašnjenje jednake 1 ms. Nakon toga pojačava i emitira impuls koji ima trajanje 1 ms; Primljeni reflektirani signal ima istu trajnost.
Primljeni signal se propušta kroz krug kompresije, koji uvodi niz dodatnih kašnjenja. Ovaj put trajanje odgode povezano je s frekvencijom na suprotan način. Komponenta impulsa na najnižoj frekvenciji prima kašnjenje jednake 1 ms, a komponenta s najvišom frekvencijom ne prima nikakvo kašnjenje. Prema tome, u procesu obavljanja kodirajućeg i pulsnog kompresije, svaka od komponenti signalnog raspona prima isto ukupno kašnjenje. Kao rezultat toga, reflektirani signal se dobiva neuskrivljenim s trajanjem od 5 HC.
Ako je zračni puls trajanje 1 ms, koji u prostoru ima duljinu jednaku 300 km, s prostorom, objekt se susreće, što je znatno kraći od njega, puls se vraća u obliku dva, preklapajući se reflektira signali. Na uobičajeni način, takvi reflektirani signali ne mogu se podijeliti i nemoguće je odrediti dimenzije objekta relativnim položajem. Međutim, kada se kodirani, preklapajući reflektirani signali komprimiraju, dobiveni su dva različita signala s trajanjem od 5 HC.
Kodiranje i kompresija pulsa obavlja istu ulogu u radnim postajama izgrađenim na elementima poluvodiča. Čak i kada nema potrebe za određivanjem veličine objekta, iz kojeg se signal odražava, točna definicija udaljenosti do objekta zahtijeva korištenje prilično kratkih mahunarki. Ako ne koristite kompresiju, zatim pomoću impulsa s trajanjem od 1 ms, možete odrediti udaljenost do objekta s točnom točnošću od do 150 km. Osim toga, s emisijom dugih impulsa, utjecaj lokalnog smetnji uzrokovan odraz od pada taloženja i sa zemlje. Istodobno, tehnika poluvodiča ne može pružiti takve kapacitete koji su potrebni pri radu kratkih impulsa tako da je raspon radara bio isti kao i kada impulsi emitiraju. Stoga, na niskoj zračenju moć da se dobije veći raspon i visoka razlučivost, u radaru na poluvodičkim elementima, potrebno je koristiti kompresiju kodiranja i pulsa.
Prve radarske stanice s faznim rešetkima antene, koje su počele koristiti u 60-70-ima, namijenjene su za vojne i obavještajne svrhe. Postoje okolnosti u kojima civilni sektori gospodarstva diktiraju potrebe koje stimuliraju razvoj vojne opreme. Konkretno, civilno zrakoplovstvo treba primati podatke o brzim pokretnim objektima u području zračne luke u kojoj dolazak zrakoplov usklađuje svoj pristup slijetanje. Radarske postaje koje kontroliraju pristup zrakoplova do trake, šalje ih na slijetanje, istovremeno gledajući raspon zrakoplova i njihov položaj u odnosu na pistu. Povećani intenzitet zračnog prometa stvara sve veću potrebu za opremom civilnog zrakoplovstva s radar s trakama za faze antene.
S smanjenjem količine zračenja elemenata smanjen je trošak fazne rešetke antene. U većini područja radar tehnologije, antenski sustavi moraju imati veliki broj zračenja elemenata. Mala rešetka antene manje se fokusira i stoga širi snop. To smanjuje njegovu dopuštenu sposobnost kroz kutne koordinate, a malog područja ne može pružiti visoku osjetljivost na reflektirane signale. Kada ne trebate pregledati veliko područje zračnog prostora, obojica od tih nedostatka malene rešetke male veličine može se prevladati kombiniranjem s velikim reflektorom.
Područje pregleda kontrole radarske postaje na slijetanju zrakoplova ne bi trebalo biti veće. Obično takva radarska stanica mora gledati prostor unutar oko 10 ° u Azimutu i od 7 do 14 ° na uglu mjesta. Stoga, u te svrhe, možete koristiti hibridni sustav koji se sastoji od fased antenske rešetke i tradicionalnog reflektora. U jednoj od radarskih struktura koristi se antenska mreža s 443 zračenja elemenata, koja radi zajedno s reflektorom s veličinom od 3.96x4,57 m. Rešetka se nalazi u blizini fokusa reflektora, koji odražava gredu na bilo koji kut antene zračenja. U tom slučaju, reflektor djeluje kao objektiv, fokusirajući gredu i smanjuje njegovo bočno raspršenje. Reflektirane zrake postaju već i uklapaju se u uže kut u prostoru. Kao rezultat toga, sposobnost rešetke poboljšana radi rješavanja dvaju ciljeva unutar malog kuta i određuje točan azimut od jednog cilja. Reflektor također povećava osjetljivost na reflektiranog signala. U budućnosti se u radar koriste nova postignuća u području sklopova. Korištenje elementa baze u radarskim tehnikama sličnim digitalnim integralnim čipovima primjenjivim u računalnoj tehnologiji značajno će smanjiti količinu i veličinu komponenti potrebnih za generiranje, primanje i obradu signala. Novi elementi na kristalima na galurijama, poznatim kao monolitna mikrovalna integralna čipsa, kombiniraju uređaje za promjenu faze, prekidači i pojačala tranzistora. Modul primopredajke koji sadrži sve lance potrebne za stvaranje jednog emitiranog elementa faznog antenskog niza, već se može potpuno sklopiti samo na 11 takvih čipova. U međuvremenu, stotine dijelova potrebno je za izgradnju modula za prijenos prijenosa na elementima poluvodiča.
Razvoj elektronike s vremenom omogućit će uklj