Фазированные антенные решетки. Требования к шагу решетки. Излучающие элементы ФАР. Взаимное влияние элементов ФАР, страница 4

0,6

0,4

0,2

      О            20            40          69 э, град

9 З

ных максимумов, но и при углах, меньших 0 • Это может быть вт так связано с разными причинами, в частности с возможностью возбуждения над решеткой, содержащей диэлектрическое покрытие, поверхностной волны; возбуждения в волноводных излучателях высших типов из-за несимметрии внешнего поля при сканировании и др.

Отражения в трактах излучателей, возникшие вследствие отличия 1⁷0 от идеальной формы (9.7), нельзя устранить обычными

методами согласования [20], поскольку ГЈР (Р ГЛ зависит от направлеНИЯ излучения. Поэтому для борьбы с отражениями используют специальные методы широкоугольного согласования, такие как применение экранов между излучателями вибраторного типа, размещение над волноводной решеткой тонкого диэлектрического листа с большой диэлектрической проницаемостью, использование диэлектрических вставок в волноводных излучателях (8). Для уменьшения влияния отражений на работу генераторов применяются также устройства, поглощающие отраженную волну в трактах (вентили или циркуляторы). Заметим, что последний метод нс снимает остальных проблем, связанных с эффектом взаимного влияния, в частности с уменьшением КУ решетки.

9.2.4. Схемы возбуждения ФАР

Схема возбуждения ФАР предназначена для подведения энерми, вырабатываемой генератором, к излучателям (в передающем режиме) и подведении энергии, принимаемой отдельными элементами, ко входу приемника (в приемном режиме) и реализации требуемого амплитудного распределения. Используют схемы возбуждения как фидерного (с помощью линий передачи энергии), так и оптического типа, при котором энергия от облучателя до отдельных элементов распространяется в свободном пространстве. Схема питания включает фазовращатели.

В схемах фидерного типа деление мощности может осуществляться либо последовательным, либо параллельным способом. При последовательном делении для уменьшения потерь фазовращатели подключаются в тракты, идущие к излучателям Фис. 9.4). При равно-

амплитудном возбуждении через тракт каждого излучателя проходит 1/1V подводимой мощности, поэтому суммарные потери, вносимые фазовращателями, определяются потерями в одном фазовращателе. Для расширения полосы рабочих частот в общем фидере обычно используется режим бегущей волны, для чего на конце фидера помещается

Рис. 9.4

согласованная нагрузка, в которой поглощается 5...10 % мощности. Отвод энергии в тракты излучателей осуществляется с помощью элементов связи, индивидуально согласованных с питающим трактом, например направленных ответвителей 1 (см. рис. 9.4), причем коэффициснты связи выбираются из условия реализации требуемого амплитудного распределения. В последовательной схеме электрические пути от входа схемы до излучателей не равны, поэтому начальный фазовый сдвиг (фазовые запаздывания без учета фазовращателей) на входах излучателей линейной ФАР, изображенной на рис. 9.4,

         ЧЈнач ПМ,                                                                           (9.8)

где [3 = К(сЉ), 1) — фазовая скорость волны в питающем фидере; п номер излучателя. При изменении частоты различие в длинах путей, проходимых сигналами до каждого излучателя, вносит дополнительные фазовые искажения, для устранения которых в тракты иногда вводятся компенсирующие отрезки (фазовые компенсаторы 2), обеспечивающие тунач = 0. Для устранения влияния рассогласования излучателей на форму ДН отраженные волны поглощают в согласованных нагрузках, подключаемых к направленным ответвителям (см. рис. 9.4). В противном случае эти волны отразятся от элементов связи, вновь возвратятся к излучателям и вызовут дополнительное излучение. Поскольку отраженные волны каждый раз проходят через фазовращатели, т.е. приобретают дополнительные фазовые сдвиги, то максимум излучения за счет отраженных волн не совпадает с максимумом основной ДН, что приводит к ее искажению.

Параллельная схема возбуждения фидерного типа реализуется обычно в виде, изображенном на рис. 9.5 (схема типа «елочки»). Равенство путей сигналов от входа схемы до излучателей обеспечивает = 0 и отсутствие фазовых искажений при работе в полосе частот. Суммарные потери в фазовращателях, как и в предыдущей схеме, определяются фактически по9.5 тсрями в одном фазовращателе. В ка-