Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 54

В приемных самофокусирующихся антенных решетках синфазное сложение полезных сигналов достигается за счет того, что в цепи каждого излучателя установлено управляющее устройство. Оно связано с фазовым детектором цепью обратной связи, при помощи которой происходит уравнивание фазы приходящего сигнала с некоторой опорной фазой. На рис.14 показана схема приемной самофокусирующейся решетки.

Опорная фаза, с которой уравнивается фаза сигнала, принимаемого каждым антенным элементом, задается высокостабильным гетеродином. Частота колебаний этого гетеродина близка к несущей частоте принимаемого сигнала. Сигнал о выхода каждого элемента через смеситель подается на фазовый детектор, куда также поступают колебания гетеродина. При наличии разности фаз на выходе фазового детектора появляется напряжение, которое воздействует на специальный генератор, управляемый напряжением (ГУН). Сигнал с выхода этого генератора поступает на смеситель и, таким образом, получается замкнутая цепь обратной связи. ГУН работает до тех пор, пока фазы сигналов на выходах всех смеси-то лей не уравняются. С выходов смесителей синфазные сигналы подаются на сумматор, где они складываются.           В некоторых схемах нет опорного гетеродина, а в качестве опорного сигнала используется суммарный сигнал, который снимается с сумматора и через фазовращатель подводится в фазовым детекторам. В этих схемах, так же как и в рассмотренной, теоретически сигналы на выходе решетки складываются синфазно независимо от направления их прихода. На самом деле наличие шумов приводит к случайным изменениям фазы на выходе сумматора.

Так как шумы некогерентны, а полезные сигналы складываются синфазно, то в самофокусирующейся решетке с одинаковыми элементами отношение сигнал/шум на выходе сумматора оказывается  раз выше, чем на входе каждого канала ( - число элементов).

Как уже было отмечено ранее, приемно-передающая (ретрансляционная) самофокусирующаяся решетка должна сформировать диаграмму направленности, главный максимум которой ориентировав на источник принимаемого сигнала. Такая ДН может быть получена, если фаза излучаемого каждым элементом решетки сигнала будет иметь знак, противоположный знаку фазы принимаемого сигнала.

В схеме, изображенной на рис.15, принятый элементом сигнал через циркулятор (направленный ответвитесь) подается в схему сопряжения. Измененный по фазе сигнал  выхода схемы сопряжения через циркулятор подводится к излучателю и излучается в окружающее пространство.

Для осуществления сопряжения по фазе можно применить фазовращатели, управляемые при помощи следящей системы с обратной связью. Эта система поддерживает знак фазы на выходе фазовращателя противоположным знаку фазы входного сигнала.

Наряду с этим для осуществления сопряжения по фазе можно также использовать гетеродинные схемы. При этом, чтобы обеспечить изменение знака фазы на обратный, частота колебаний гетеродина должна быть выше частоты принимаемого сигнала.

Одной из сложных проблем в приемно-передающих самофокусирующихся решетках является развязка передаваемого и принимаемого сигналов. Для уменьшения взаимного влияния сигналов используются развязывающие устройства (циркупяторы, направленные ответвители, кольцевые мосты и т.п,).

Однако значительное просачивание энергии из передающего в приемный канал (развязка не может быть обеспечена более 30 - 40 дб) приводит к весьма существенным ограничениям дальности действия системы в непрерывном режиме. Поэтому для уменьшения взаимного влияния между каналами приема и передачи используют импульсный режим работы или  несколько разносят несущие частоты каналов.

Одним из средств улучшения развязки является также применение двух подрешеток из взаимно ортогонально поляризованных вибраторов.

Темы 13, 14 и 15

ФИДЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

Фидерная линия служит для канализации электромагнитной энергии от генератора к нагрузке. При радиопередаче нагрузкой является передающая антенна, а в случае радиоприема роль нагрузки выполняет вход приемника.