При использовании в качестве элементов решетки облучателей небольших конических рупоров с диаметром 1,8λ для антенны НПП и 2,2λ для антенны НБП создается незначительный спад амплитуды поля к краям раскрыва основного зеркала, что обусловливает появление значительных боковых лепестков и большие потери при сканировании. В то же время указанный диаметр облучателя обеспечивает разнос лучей, равный 98% ширины луча, что близко к оптимальному уровню пересечения для многолучевой антенны, в которой каждый луч создается одиночным рупорным облучателем.
«Перелив» энергии облучателя велик вследствие малого размера облучателя и малого угла, стягиваемого краями вспомогательного зеркала. Большой угол сканирования вызывает значительное изменение относительной проекции площади. Поскольку основное зеркало антенны НБП расположено ближе к вертикали, чем у антенны НПП, то при сканировании луча вверх потери площади меньше у антенны НБП. Коэффициент использования площади (КИП) раскрыва в основном определяется фазовыми ошибками. Влияние фазовых ошибок меньше у антенны типа НБП, у этих же антенн меньше уровни боковых лепестков и кроссполяризационное излучение. Однако с увеличением диаметра раскрыва, например до 240λ, преимущество параметров антенны НБП уменьшается.
При сканировании луча кроссполяризационные характеристики антенн НПП и НБП ухудшаются незначительно, тогда как в обычных антеннах Кассегрена н Грегори с линейно поляризованным излучением наблюдается довольно высокая кроссполяризация.
С помощью процедуры оптимизации можно выбрать такие формы поверхностей двухзеркальных антенн НПП и НБП, при которых фазовые ошибки будут минимизированы для ряда направлений сканирования и мест расположения облучателей. Этим достигается некоторое снижение потерь при сканировании луча по сравнению с потерями в антеннах с обычной формой поверхностей зеркал.
Примером современной бортовой антенной системы является многолучевая антенна спутника «Интелсат-V». Антенны спутника используют в диапазонах 4/6 и 11/14ГГц для международной связи.
Передающая антенна в диапазоне 4 ГГц представляет собой вырезку из параболоида диаметром 2,4 м, ее групповой облучатель состоит из 78 рупоров, каждый из которых создает поле двух ортогональных круговых поляризаций. Антенна формирует четыре отдельных луча, из них два широких контурных луча обслуживают: один Северную и Южную Америку, а второй - Европу и Африку. Два более узких контурных луча с ортогональной поляризацией наложены на эти широкие лучи. Один из них – восточный – обслуживает Европу и Северную Америку, а другой – западный – зоны Америки с наиболее интенсивными потоками информации. В антенне применено четырехкратное использование рабочей частоты с развязкой между лучами не менее 27 дБ, обеспечиваемой эллиптичностью луча, не превышающей 0,5 дБ. По команде с Земли широкий контурный луч может быть превращен в глобальный шириной 18° для обслуживания всей видимой с геостационарного ИСЗ поверхности Земли. Приемная антенна диаметром 1,5 м работает в диапазоне 6 ГГц, вынесенный облучатель представляет собой решетку прямоугольных рупоров (элементов облучения).
Две антенны в диапазоне 11/14 ГГц создают остронаправленные лучи с линейной ортогональной поляризацией, управляемые с Земли. Каждая антенна формирует два контурных подвижных луча для работы на линии связи ИСЗ–ЗС – на частотах 11 ГГц и для работы на линии ЗС–ИСЗ – па частотах 14 ГГц. Контурные лучи образованы одновременным использованием узких парциальных лучей, возбуждаемых с почти одинаковыми амплитудами, за исключением краевых лучей. Антенны зеркальные, с вынесенным облучателем, с диаметром рефлектора 1 м.
Наряду с зеркальными антеннами в качестве бортовых могут быть использованы многолучевые линзовые антенны. Их достоинства – сравнительно небольшая масса конструкции и несложность изготовления. В основу построения такой антенны в диапазоне 4/6 ГГц положена радиолинза диаметром 27λ с отношением фокусного расстояния к диаметру, равным 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.