Снижение уровня возбуждения кромки созданием специального распределения, либо поглощающих экранов связано со снижением КУ антенны. Для подавления излучения в каком-либо помехоопасном направлении используется затенение части раскрыва поглощающем материалом, либо путем использования дополнительных простых излучателей, связанных с линией питания основной антенны, подавляющих ближнее боковое излучение основной антенны своим главным лепестком (чтобы не ухудшить общую помехозащищенность, уровень бокового излучения дополнительных антенн должен быть минимальным) [25].
2.2.2. Решение вопросов ЭМС по дальнему (пуассоновскому) боковому излучению антенн
Дальнее боковое излучение можно уменьшить, устранив причины его порождающие, среди которых можно выделить применительно к зеркальным антеннам высокие уровни возбуждения кромки антенны, дифракцию на этой кромке, рассеяние на элементах крепления.
Опишем ниже основные приемы устранения этих причин и способы их реализации.
Как известно, излучение зеркальных антенн в заднее полупространство определяется, в основном, дифракцией поля облучателя на кромке [73]. Дифракционные поля, возникающие на кромке раскрыва антенны, являясь синфазными, создают высокий уровень излучения в направлении, противоположном главному. В связи с этим возникает задача уменьшения влияния краев зеркала на излучение в области тени. Уровни ДН в направлениях дальних БЛ и заднего излучения определяются не только характером распределения поля в апертуре антенны, но и особенностями ее конструкции, технологическими допусками на ее изготовление, близостью посторонних проводящих тел или земли и т. п. В [25] проанализированы наиболее существенные влияющие факторы, которые являются в то же время общими для разных типов антенн, такие как уровень облучения краев апертуры, статистика амплитудно-фазового распределения (АФР) в апертуре, затенение части апертуры элементами конструкции антенны. Число публикаций по вопросам снижения БЛ велико (см., например, [25], где приведена обширная библиография по данному вопросу [25,73–76]).
Очевидно, что чем меньший уровень БЛ желательно достичь в модели, тем большее число факторов необходимо принимать во внимание, в том числе и влияние излучателей или самих антенн друг на друга.
Снижение уровня дальнего бокового излучения может быть обеспечено путем снижения амплитуды возбуждения кромки раскрыва следующими способами [1,25,73]:
Уменьшение амплитуды возбуждения кромки за счет перераспределения поля по апертуре (с помощью подходящего облучателя). Например, облучатель в виде конического гофрированного рупора [77] позволяет уменьшить амплитуду на краях зеркала до –20 дБ и соответственно снизить уровень боковых лепестков до 38... 40 дБ.
Четверть-волновые ловушки [78–79].
Импедансные устройства [80].
Нанесение поглощающих покрытий [75,81], например пенопласта с соответствующей пропиткой, на кромки зеркала. По данным [81] позволяет снизить поля в области тени на 7–9 дБ. Следует отметить, что эти решения связаны с потерей усиления антенны. Усиление может быть сохранено, если вместо указанного поглощающего покрытия на кромку установить бленду, покрытую поглотителем. В [75] для снижения УБЛ рекомендуется применение защитного экрана и размещение на кромке РПМ шириной, равной максимальной волны рабочего диапазона частот, что позволяет получить уровень дальнего бокового излучения ниже –40 дБ.
Использование перфорации зеркала к краям [25,73,82,83].
Дифракционное влияние кромки может быть существенно уменьшено, если периферийную область антенны сделать полупрозрачной, переход от металла к свободному пространству выполнить плавным, например, с помощью перфорации. В [82] предложено выполнять рефлектор с использованием металлических пленок с переменным сопротивлением. В [73] методом ИУ анализируется плоская модель ЗА с перфорированной кромкой, облучаемой рупором, внесение изменений в форму кромки снизило средний уровень бокового излучения на 2,4 дБ.
Скругление кромок [84] (электрический радиус скругления должен быть много больше 1).
Деформация контура раскрыва [85,86].
В работе [86] показано, что путем оптимальной деформации кромки антенны можно снизить уровень первых боковых лепестков. Чем выше уровень первых боковых лепестков, тем большая деформация кромок требуется. При небольшой деформации контура (КИП=0,7…0,75) снижение уровня первых боковых лепестков достигает 7–12 дБ по сравнению с исходной антенны. Отказ от круговой кромки позволяет существенно снизить боковое излучение антенны в той части пространства, где расположены наиболее интенсивные источники помех. В [86] для расфазировки дифракционных полей кромки обрез кромки выполнен по спирали.
Использование специальных экранов, ослабляющих действие дифракционных полей.
Одним из наиболее простых способов борьбы с помехами является экранирование прихода помехи [25,71,87–89]. Использование различных типов экранов описано в [25].
Нежелательные воздействия со стороны боковых лепестков могут быть снижены с помощью вынесенных защитных экранов, которые способны на 20 дБ и более уменьшить их уровень. Эти экраны могут быть установлены в одном или нескольких направлениях. К таким можно отнести экран, согласованный с соответствующей зоной Френеля. Наиболее простые прямоугольные и квадратные формы малоэффективны, так как дифракционные поля их кромок создают достаточно высокий уровень поля в области тени экрана. Для повышения помехоустойчивости слабонаправленных антенн успешно применяются кольцевые экраны. Для антенн с высоким КУ (более 35дБ) наилучшими по эффективности и диапазонным свойствам являются экраны в виде двойного кольца, подавляющие помеху на 20–25дБ [90].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.