Электромагнитная совместимость радиоэлектронных устройств: Конспект лекций, Часть 1 (Рассмотрены методы обеспечения электромагнитной совместимости с помощью антенной техники), страница 12

Кроме кольцевых экранов, могут быть использованы щелевые, фигурные или секторные. В [91] показано, что в 20%-ой полосе частот уровень подавления с их помощью обеспечивается не ниже 15дБ. Вынесенные экраны достаточно критичны к ошибкам в направлениях на него и расстояниях до источника, параметрам ЭМП. Произвольная, без практической проверки установка какого-либо экрана или ошибка в его установке может привести к нежелательным или даже противоположным результатам. Более рациональным решением задачи ЭМС является использование не металлических, а поглощающих экранов, например искусственных сооружений, особенностей рельефа местности, лесного массива и др. Однако часто по конструктивным соображениям выносные подавляющие экраны оказываются неприемлемыми, так как они расположены на большом удалении перед раскрывом.

Переливные лепестки [25], связанные с утечкой поля облучателя, можно уменьшить за счет создания специальных облучателей, установок на зеркале дополнительных экранов в виде фланцев или бленд, перехватывающих  прямое поле облучающей системы [25,92], кроме того, внешнюю поверхность  излучателя покрывают поглощающим материалом.

Использование различных экранов, затеняющих дифракционные поля, компенсирующих поля кромки, обеспечивающие их расфазировку, является достаточно эффективной мерой, позволяющей на 10...15дБ снизить уровень боковых лепестков в заднем полупространстве без заметного уменьшения эффективности антенны. В качестве таких экранов могут быть использованы кольцевые металлические пластины, установленные на кромке зеркала или на тыльной его стороне, при этом для уменьшения дифракции этот экран может быть выполнен полупрозрачным или покрытым поглощающим материалом. При установке на параболической антенне цилиндрической бленды [81,93] с поглотителем на внутренней поверхности уровень дальних боковых лепестков (переливных и дифракционных) снизился на 7…10дБ. Установка дополнительно кольцевого экрана позволяет также уменьшить излучение на 4–7дБ. Экран может и не охватывать всю апертуру, может быть не сплошным, а щелевым в виде двух или более пластин размерами в несколько длин воля [25,94–96]. Щелевой экран может быть установлен на кромке основного или вспомогательного зеркала. Это позволяет уменьшить уровень боковых лепестков в сторону установки такого экрана и назад до 15дБ. При этом в противоположную сторону боковые лепестки могут возрасти. Для антенн со сравнительно большими размерами R>20lснижение достигает 10–15дБ, а при R=10lэффективность нулевая [91]. Связано это с тем, что для глубоких антенн малых электрических размеров поле за кромкой рефлектора определяется не только излучением облучающей системы, но и непосредственным излучением токов рефлектора. Чем больше диаметр антенны, тем меньше ее глубина, тем меньше излучение токов рефлектора в направлениях близких к направлению на кромку зеркала и тем эффективнее использование секторного помехоподавляющего устройства [91].

Для широкоугольного подавления (в секторе ±600) эффективно комбинированное использование щелевого и сплошного дискового экранов (щелевой экран осуществляет глубокое подавление пуассоновского лепестка, а сплошной – широкоугольное подавление побочного излучения) [25,94,97]. Имеются также и другие разновидности дифракционных экранов: экран, состоящий из двух полудисков [25], многоугольные экраны [99], цилиндрический отражающий экран [98], обеспечивающий уменьшение в задней полусфере до 10дБ, различные типы расфазирующих фланцев [78].

В ряде случаев из-за жестких требований к форме ДН в области, близкой к главному лепестку, применение дифракционных экранов, устанавливаемых вблизи кромок отражателя, невозможно, т.к. уровень и фаза первых боковых лепестков более тесно связаны с характером распределения поля в апертуре, чем краевыми волнами кромок.

Расположение вблизи кромок переизлучающих пассивных элементов (полуволновые диполи, слабонаправленные антенны) со специально подобранным АФР, устраняющим влияние кромок раскрыва [25,100].

Неплохие результаты дает установка компенсационных антенн с автономным питанием (рупорные, спиральные антенны, позволяющие найти требуемое АФР).

Осенесимметричные антенны во многих случаях обладают лучшими характеристиками в области боковых лепестков. К ним относят антенны с вынесенным облучателем, рупорно-параболические. Относящуюся к этому типу перископическую антенну из-за влияний опоры, оттяжек и других рассеивателей и переизлучателей сложно выполнить с высоким качеством без дополнительных конструкторских усилий.

2.3. Улучшение помехозащищенности антенн с использованием

структур пространственной развязки

2.3.1. Основные способы пространственной развязки антенн

В большинстве случаев при решении вопроса ЭМС радиотехнического комплекса приходится иметь дело с уже готовой РЭС и антенной системой, поэтому на практике большое значение приобретают методы повышения помехозащищенности антенн, не требующие изменения основных узлов конструкции антенн [25]. Если имеется возможность выбора местоположения приемных антенн, то для обеспечения развязки между приемной и передающей антеннами, расположенными в одной плоскости, недалеко друг от друга [101], можно воспользоваться следующими способами.

Выбор места расположения антенн

Две передающие антенны питаются со сдвигом фаз и в узле тока между ними располагается приемная антенна (такая система сложна в исполнении, имеет значительные габариты и малую диапазонность [101]);

Приемная антенна располагается в области, где токи от передающей антенны минимальны и направление их таково, что они не возбуждают приемную антенну (этот подход требует определенной взаимной ориентации антенн, имеются существенные ограничения на положение ДН в пространстве и их поляризационные характеристики).

Использование металлического экрана (дифрактора)