Антенна для РЛС обнаружения, страница 2

В ЗА применяются следующие основные типы зеркал: параболические (параболоид вращения, усеченный параболоид, параболический цилиндр), сферические, плоские и уголковые, специальной формы, двух– и многозеркальные.

ЗА с рефлекторами в виде параболоида вращения создают игольчатую ДН. Такие антенны широко используются для точного определения угловых координат цели. Вследствие трудностей обнаружения цели в процессе поиска преимущества таких диаграмм не всегда могут быть реализованы, поэтому иногда расширяют ДН в одной из главных плоскостей (чаще в вертикальной) и получают простую веерную ДН. Для получения веерной ДН используются зеркала: параболический цилиндр, симметрично-усеченный параболоид, сегментная парабола. Антенны с веерными ДН применяются в РЛС обзора поверхности или обзора пространства, а также в радионавигационных устройствах.

Антенны наземных (корабельных) радиолокационных станций обнаружения воздушных целей и самолетных РЛС поиска наземных целей обычно имеют ДН узкую в горизонтальной плоскости и специальной формы в вертикальной плоскости. Обзор пространства в таких станциях обеспечивается путем качания (в секторе)или вращения ДН по азимуту. Кроме параболических зеркал применяют сферические зеркала, которые обеспечивают качание луча в широком угловом секторе путем перемещения облучателя по дуге окружности с радиусом равным половине радиуса сферы.

ЗА являются наиболее распространенным типом антенн в космической связи и радиоастрономии, и именно с помощью ЗА удается создавать гигантские антенные сооружения с эффективной поверхностью раскрыва, измеряемой тысячами квадратных метров.


2. Выбор формы раскрыва

В ТЗ  необходимо рассчитать зеркальную антенну, предназначенную для РЛС  обнаружения.

Так как заданный  уровень УБЛ  в плоскостях Е и Н довольно сильно отличается, то следует от круглого  раскрыва перейти к прямоугольному.

В качестве облучателя  антенны применим волноводно-рупорный облучатель, т.к. изменяя размеры  рупора в  плоскостях Е и Н можно реализовать практически любое требуемое амплитудное распределение поля в раскрыве зеркала. Для облегчения зеркала и уменьшения  парусности зеркало можно изготовить не сплошным.

Благодаря применению круговой поляризации удастся практически исключить влияние отраженных от зеркала волн на распределение поля в фидере.

3. Выбор функции амплитудного распределения

1) Расчет амплитудного распределения поля в Е плоскости

             Выбираем для плоскости Е распределение, позволяющее реализовать заданный УБЛ, следующего вида:

                                                     ,             (1)                  

Пользуясь таблицей 2 из [2], строим графики зависимости УБЛЕ(DЕ) и коэффициентов направленности .

               По заданному первому УБЛ в плоскости Е равному –24.6, по графикам находим величину скачка поля на краю зеркала и значение коэффициента направленности . Пользуясь полученными значениями рассчитываем функцию , график которой приведен на рис.1.

Рис.1 Распределение поля в Е плоскости

       2) Расчет амплитудного распределения поля в Н плоскости

           Расчет производится аналогично плоскости Е.

Выбираем для плоскости Н распределение, позволяющее реализовать заданный УБЛ, следующего вида: