Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 51

В современных генераторах СВЧ без особых затруднений можно электрическим путем осуществлять перестройку частоты в пределах 5% f₀±0,05 f₀ , где  f₀- средняя частота). Поэтому для обеспечения качания диаграммы в широком секторе углов (50° и более) величина отклонения луча на 1% изменения частоты генератора должна составлять не менее 5°, что может бытъ достигнуто при значениях. Но в этом случае решетка получается конструктивно весьма громоздкой и применение ее в ряде случаев становится неприемлемым. Для упрощения конструкции здесь могут найти применение фидеры с повышенной дисперсией.

Питающие линии решеток с частотным управлением могут представлять собой отрезки волноводов, коаксиальных и полосковых линий и т.д. Для оценки свойств фидерной линии необходимо икать даваемый ею набег фазы, его зависимость от частоты и потухание.

Главными недостатками антенных решеток с плавным фазовым и частотный управлением, ограничивающими их широкое практическое использование, являются сравнительно большие потери, о ложность схемы управления, а также весьма жесткие требования к идентичности и стабильности работы как самих фазовращателей, тик и их источников питания.

Перечисленные электрические характеристики решеток могут пить существенно улучшены при применении скачкообразного (коммутационного) управления антенным лучом. При  коммутационном  управлении  вместо фазовращателей с плавным изменением фазового сдвига используются коммутаторы или коммутационные фазовращатели, обеспечивающие скачкообразное изменение сдвига по фазе. При этом достигается более высокая стабильность вследствие того, что управляющие фазой элементы (ферриты,полупроводниковые диоды и т.п.) работают в режиме "Включено - Выключено". Коммутационная решетка имеет и более простое управляющее устройство, чем решетка с фазовым управлением. Это связано с тем, что положение антенного луча в пространстве при коммутационном управлении определяется не величиной  управляющего напряжения, а подключением тех или иных элементов при помощи коммутаторов.

Перемещение антенного луча коммутационной решетки осуществляется скачками. При этом величина "угловых" скачков не должна превышать ширину главного лепестка на уровне половинной мощности.

Существует два типа коммутационных решеток. В коммутационной решетке первого типа фаза тока каждого излучателя может меняться скачком на угол , где m- целое число. При этом изменение фазы осуществляется коммутаторами (рис.9,а) или коммутационными фазовращателями (рис.9,б). В схеме рис.9, а каждый излучатель при помощи коммутаторов подключается к одной из четырех фидерных линий, на входах которых установлены фазовращатели со скачкообразным изменением фазы . В схеме рис.9 б излучатели возбуждаются одной фидерной линией через коммутационные фазовращатели, каждый из которых может обеспечивать скачкообразное изменение фазы на величину.

Коммутационная антенная решетка второго типа (рис.9,в) состоит из большого числа близко расположенных излучателей. Каждый из них при помощи коммутатора может быть подключен к общей фидерной линии, замедление в которой должно быть достаточно большим.

Формирование диаграммы направленности с максимумом в заданном направлении производится путем выборочного включения излучателей.

Свойства коммутационных решеток в значительной степени зависят от параметров используемых в схеме коммутаторов и коммутационных фазовращателей. Управление коммутационными приборами в принципе

может осуществляться как механическим, так и электрическим путем. На практике, однако, наиболее широко применяется электрическое управление, так как оно обеспечивает гораздо более высокие скорости переключения.

МНОГОЛУЧЕВЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ

Антенные решетки, при помощи которых может быть сформирован ряд независимых друг от друга ДН (лучей),называются многолучевыми. Структурная схема многолучевой антенной решетки с пятью входами показана на рис.10,б. В ее состав входят решетка излучателей и диаграммообразующая схема (формирующий многополюсник).