Основные типы зеркальных антенн

Основными типами зеркальных антенн являются одно- и двузеркальные с различными профилем и формой зеркал (рис. 1, 2). Однозеркальные антенны с зеркалом 1 в виде параболоида вращения (рис. 1, а), симметричной вырезки из параболоида вращения с контуром овальной формы (рис. 1,б), в фокусе которых установлены облучатели 2, формируют близкие к осесимметричной ДН в широкой полосе частот. Для формирования плоских и многолучевых ДН с большим углом охвата в одной плоскости применяют зеркала в виде параболического цилиндра 1 (рис. 1, в) с облучателем 2 в виде вибраторной, щелевой или рупорной линейной решетки. Простота и надежность конструкции, а также сравнительно невысокая стоимость - главные достоинства таких антенн.

Рис. 1 Схематические изображения конструкции однозеркальных антенн

Рис. 2 Схемы расположения лучей в двузеркальных антеннах

Ассиметричные и цилиндрические двузеркальные антенны в отличие от однозеркальных при заданной ДН облучателя путем модификации формы зеркал позволяют достаточно точно реализовать требуемую ДН антенн и получить большой КУ. Такие антенны (например, антенна Кассегрена, см. рис. 2, а) при малых осевых размерах обеспечивают компактное размещение многоканальных облучателей 3 в сечении основного зеркала 1, что значительно снижает активные потери в системе питания.

При проектировании многоканальных зеркальных антенн для уменьшения затенения апертуры зеркала сложной облучающей системой в однозеркальных антеннах или главного зеркала вспомогательным в двузеркальных используют конструкции с вынесенным облучателем (рис. 1, г; 2,б).

Широкоугольное электромеханическое сканирование можно осуществить в одно- и двузеркальных антеннах с различным профилем зеркал (рис. 2, в). Электрическое сканирование в двузеркальных антеннах с неподвижными зеркалами 1, 2 реализуется в угловом секторе не более 10° при использовании в качестве облучающей системы малоэлементной ФАР (фазированные антенные решетки) 3 (рис. 2, г).

При выборе и проектировании облучателей целесообразно руководствоваться следующими соображениями. Простейшие вибраторные, щелевые и рупорно-волноводные облучатели компактны, минимально затеняют раскрыв зеркала и весьма удобны как элементы облучающих АР в сканирующих, многолучевых, многочастотных зеркальных антеннах и антеннах с ДН специальной формы. Однако как одиночные облучатели они не обеспечивают одновременно высокий КИП (коэффициент использования поверхности) и низкий УБЛ (уровень боковых лепестков). От этих недостатков свободны многомодовые рупорно-волноводные облучатели, формирующие ДН требуемой формы с хорошими поляризационными характеристиками в узкой полосе частот. Наиболее оптимальными и широкополосными одиночными облучателями являются гибридно-модовые в виде рупорно-волноводных излучателей с ребристыми металлическими стенками или диэлектрического конуса [1].

Интересное из раздела

Моделирование элементов и систем управления
Управляемый объект состоит их четырех типовых динамических звеньев, соединенных между собой в определенной последовательности с образованием двух замкнутых контуров (рису ...

Цифровая система автоматического управления
Необходимо спроектировать цифровую систему автоматического управления (ЦСАУ). Система должна принимать сигнал из датчика, который находит в диапазоне 0…24В. Задаю ...

Цифровой УКВ-приемник
В последние несколько лет заметна тенденция резкого сокращения сроков проектирования новых изделий при все возрастающих требованиях к их качественным характеристикам. Это ...