3479
.pdfРис. 4.21. ПА с электронным управлением поляризацией в двух проекциях
Антенна имеет следующие технические характеристики:
1. |
Основная частота диапазона, ГГц |
11.3 |
2. |
Полная эффективность (на центральной частоте), % |
60 |
3. |
Рабочий диапазон частот, МГц (при снижении |
|
уровня мощности сигнала на 3 дБ на краях диапазона) |
250 |
|
4. |
Усиление в рабочем диапазоне частот, дБ |
30.5-32.3 |
5. |
Коэффициент стоячей волн, не более |
1,8 |
6. |
Уровень боковых лепестков, дБ, не более |
-13 |
7. |
Уровень кросс-поляризации, дБ, не более |
-20 |
8. |
Площадь апертуры, м2 |
0.16 |
9. |
Размеры антенны (без ФПП поляризатора), мм |
455/455/55 |
10. Масса антенны, кг |
4 |
11. Виды поляризации (с электронным управлением): круговая (левого и правого вращения) и линейная (от 0 до 90 0.)
Основными достоинствами представленной плоской антенны являются: компактность, плоская геометрия в сочетании с дистанционным электронным управлением типом поляризации, герметичность конструкции, транспортабельность. Однако особенно ярко преимущества управляемых и неуправляемых ПАДТ раскрываются при использовании их в бортовых системах КВЧ диапазона волн. Отсутствие выступающих элементов делает незаменимыми антенны подобного типа в плане снижения аэродинамических нагрузок летательных аппаратов различного назначения.
З А К Л Ю Ч Е Н И Е
Наиболее важными областями применения антенн СВЧ и КВЧ диапазонов волн, построенных на основе дифракционных решеток различного профиля, являются:
1)мобильные и стационарные системы связи и передачи информации, системы радиолокации и навигации;
2)системы наведения ракет и управляемых летательных аппаратов;
3)системы точного взаимного пространственного позиционирования объектов;
4)аппаратура СВЧ гипертермии злокачественных опухолей;
5)измерительная аппаратура;
6)технологические установки для сушки древесины, СВЧ-обработки овощей и фруктов и продуктов из них;
7)аппаратура для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, обеззараживания почв.
Плодотворными путями развития теории дифракционных антенн
являются: рациональное комбинирование аналитических методов для описания характеристик электрически протяженных излучающих апертур и устройств возбуждения в них поверхностных волн с универсальными численными методами решения интегральных уравнений электродинамики при исследовании свойств нестандартных СВЧ узлов, линейные размеры которых не превышают длину волны в заполняющем их диэлектрике; увеличение степени интеграция систем электродинамического моделирования с существующими базами данных стандартных СВЧ элементов и устройств; создание быстрых устойчивых алгоритмов решения интегральных уравнений для открытых и закрытых областей антенно-фидерных устройств.
Перспективными направлениями развития техники плоских антенн дифракционного типа являются:
1)создание электрически управляемых материалов, позволяющих с высоким быстродействием осуществлять сканирование главного лепестка диаграммы направленности, управлять видом поляризации излучаемых волн;
2)создание антенн, не удовлетворяющих принципу взаимности;
3)создание активных антенн;
4)расширение относительной полосы рабочих частот антенных устройств до 20 % и более;
5)повышение эффективности использования апертуры антенн;
6)минимизация массо-габаритных и стоимостных показателей аппаратуры.
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ |
3 |
ВВЕДЕНИЕ |
4 |
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ, МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ |
|
АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИФРАКЦИОННЫХ |
|
АНТЕНН СВЧ И КВЧ ДИАПАЗОНОВ ВОЛН |
9 |
1.1. Перспективные конструкции плоских дифракционных |
|
антенн и методы их математического моделирования |
9 |
1.2. Программные продукты, предназначенные |
|
для электродинамического моделирования антенн |
|
и СВЧ устройств |
12 |
1.3.Критерии принятия решений при проектировании плоских дифракционных антенн СВЧ и КВЧ диапазонов
волн |
26 |
2. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИЗЛУЧАЮЩИХ |
|
АПЕРТУР И УЗЛОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПЛОСКИХ |
|
ДИФРАКЦИОННЫХ АНТЕНН |
28 |
2.1. |
Математическое моделирование преобразования |
|
|
объемных волн в поверхностные с помощью |
|
|
дифракционных решеток |
28 |
|
2.1.1. Одномерно-периодичные гребенки |
|
|
со сложной структурой периода, |
|
|
накрытые слоем диэлектрика |
28 |
|
2.1.2. Металлический эшелетт, накрытый слоем |
|
|
диэлектрика |
48 |
|
2.1.3. Ленточные решетки, содержащие несколько |
|
|
зазоров на периоде |
52 |
|
2.1.4. Двумерно-периодичные гребенки |
|
|
с диэлектрическим волноводом |
56 |
2.2. Возбуждение поверхностных волн в плоских |
|
|
|
дифракционных антеннах СВЧ и КВЧ |
|
|
диапазонов рупорно-щелевым элементом |
74 |
3. ДИСПЕРСИОННЫЕ СВОЙСТВА |
|
|
ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК |
83 |
|
3.1. |
Методики исследования дисперсионных |
|
|
характеристик дифракционных периодических структур |
83 |
3.2.Дисперсионные характеристики одномерно-периодичной гребенки со сложной структурой периода, накрытой
слоем диэлектрика |
86 |
3.3.Дисперсионные характеристики двумерно-периодичных металлических гребенок
со слоем диэлектрика |
115 |
3.4. Дисперсионные характеристики металлического |
|
эшелетта с диэлектрическим слоем в широкой |
|
полосе частот |
128 |
3.5. Оптимизация параметров ленточной решетки |
|
с двумя металлическими полосками на периоде |
|
при заданной угло-частотной характеристике |
132 |
3.6. Математическое моделирование СВЧ антенны |
|
с двумерно-периодичной дифракционной решеткой |
|
в качестве отражателя |
137 |
4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛОСКИХ |
|
АНТЕНН ДИФРАКЦИОННОГО ТИПА |
145 |
4.1. Структурные схемы плоских антенн дифракционного |
|
типа СВЧ и КВЧ диапазонов волн |
145 |
4.1.1. Плоские дифракционные антенны |
|
с торцевым и центральным возбуждением |
145 |
4.1.2. Плоские дифракционные антенны СВЧ и КВЧ |
|
диапазонов волн с электронным управлением |
|
поляризацией излучения |
151 |
4.2. Оптимизация амплитудного распределения в раскрыве |
|
линейной дифракционной антенны КВЧ диапазона волн |
165 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
172 |
ЛИТЕРАТУРА |
173 |
Приложение 1 |
174 |
Приложение 2 |
175 |