Файл: Понятие антенна. Обобщенная конструкция антенны. Основные уравнения эмп. Классификация антенн в зависимости от длины волны.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.11.2023

Просмотров: 108

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


В самолетных РЛС обзора земной поверхности и наземных РЛС наблюдения за воздушной обстановкой часто применяют ДН косекансной формы. Данная форма ДН имеет узкий луч в азимутальной плоскости, что обеспечивает высокую разрешающую способность РЛС по азимуту. В вертикальной плоскости в рабочей части она имеет широкую ДН, причем в значительном секторе по углу места амплитуда ЭМВ изменяется незначительно, что позволяет снизить требования к динамическому диапазону радиоприемного устройства. Антенны с косекансной диаграммой направленности используются в наземных РЛС обнаружения и целеуказания.

26. Двухзеркальные антенны. Антенна Кассегрена, антенна Грегори.

Двухзеркальная антенна состоит из большого зеркала, малого зеркала и облучателя. Большое зеркало является параболоидом вращения или вырезкой из него. Малое зеркало может быть частью двухполостного гиперболоида вращения (в системе Кассегрена) или частью эллипсоида (в системе Грегори).

Принцип действия двухзеркальной системы Касегрена основан на следующем известном свойстве гиперболического зеркала: если в одном из фокусов F1 двухполостного гиперболоида вращения поместить точечный источник, то отраженные от поверхности второй полости гиперболоида лучи образуют расходящийся пучок с центром во втором фокусе F2.

Двухзеркальная система Грегори отличается от системы Кассегрена лишь тем, что вспомогательное зеркало является вырезкой из эллипсоида вращения. Последний обладает тем свойством, что если в один из его фокусов F1 поместить сосредоточенный источник, то отраженные от внутренней поверхности лучи соберутся в его втором фокусе F2. Антенны типа Кассегрена обеспечивают меньшие фазовые искажения.

Основными достоинствами двухзеркальных антенн, по сравнению с однозеркальными, являются следующие:

  1. при одинаковых типах облучателей двухзеркальные антенны имеют меньшие продольные размеры и меньшую длину фидерного тракта от приемника или передатчика до облучателя, что способствует снижению шумовой температуры;

  2. двухзеркальные антенны позволяют исключить воздействие отраженной от зеркала волны на облучатель и поляризационными методами устранить теневой эффект малого зеркала.

  3. Улучшаются электрические характеристики, повышается КИП, так как наличие второго зеркала облегчает оптимизацию амплитудного распределения по поверхности основного зеркала.


Недостатком является обратная реакция малого зеркала на облучатель и увеличенное затенение раскрыва по сравнению с однозеркальной схемой.

Такие антенные системы нашли широкое применение в бортовых локаторах автоматичекого сопровождения цели.

27. Измерение ДН антенн. Вычисление параметров антенны по ее ДН.
Диаграмма направленности (ДН) описывает угловую зависимость поля антенны в дальней зоне. Это графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости.

Метод измерения ДН: испытуемая антенна устанавливается на поворотное устройство. На некотором расстоянии от нее помещается неподвижная вспомогательная антенна. Испытуемая антенна может работать как в режиме приема, так и в режиме передачи. В первом случае приемное устройство, подключенное к испытуемой антенне, регистрирует зависимость величины принятого сигнала, излученного вспомогательной антенной, от ориентации испытуемой антенны. Во втором приемник, подключенный к вспомогательной антенне, регистрирует зависимость величины мощности, излучаемой испытуемой антенной, от ее ориентации относительно направления на вспомогательную антенну.

Основными параметрами, описывающими ДН антенны, являются: положение (угловое направление) главного максимума в используемой системе координат, его ширина на определенном уровне, положения и уровни первых боковых лепестков.

Уровень половинной мощности θ0,5 – уровень 3 дБ, или уровень 0,707 по напряженности поля.

28. Логопериодические антенны. Принципы построения широкополосных антенн.

Логопериодическая антенна - широкополосная направленная антенна, работающая в десятикратном и более широком диапазоне волн. По коэффициенту усиления антенна эквивалентна трех-четырехэлементной антенне «волновой канал». Антенна состоит из ряда параллельных вибраторов, подключенных к двухпроводной линии с последовательной переполюсовкой точек питания вибраторов. Длины вибраторов и расстояния между ними убывают в геометрической прогрессии в направлении к точкам подключения фидера. Позади самого длинного вибратора устанавливают короткозамыкающую перемычку, улучшающую согласование антенны с фидером и обеспечивающую симметрирование.



Широкополосная антенна, основные параметры и характеристики которой незначительно изменяются в достаточно широкой полосе частот. Применяется для передачи или (и) приёма радиосигналов с широким спектром частот, например в телевидении, радиолокации, радиоастрономии.

Широкополосная антенна позволяет без перестройки работать при переходе с одной частоты на другую. Обычно к широкополосным антеннам относят антенны, сохраняющие характеристики в полосе частот

Вообще, антенна построена с использованием широкополосного согласующего устройства, в котором применен резистор для получения приемлемого значения коэффициента стоячей волны (КСВ). Однако, недостаток данной антенны заключается в том, что такой принцип построения препятствует получению высокого коэффициента усиления.

29. Принципы построения АС спутниковой связи. Понятие эквивалентной изотропно-излучаемой мощности (ЭИИМ). АС, применяемые в спутниковой связи. Системы наведения и сопровождения.

Спутниковой антенна- антенна, которая используется для приема и передачи радиосигналов между наземными станциями и искусственными спутниками Земли. Спутниковая связь — один из видов космической радиосвязи, основанный на использовании в качестве ретрансляторов искусственных спутников Земли.

Принцип спутниковой связи заключается в ретрансляции аппаратурой спутника сигнала от передающих наземных станций к приёмникам.

Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность - произведение мощности радиочастотного сигнала, подводимого к антенне, на абсолютный коэффициент усиления изотропной антенны.

Типы антенн СС

-Слабонаправленные

-Антенна бегущей волны

-Зеркальные антенны

-Осесимметричные антенны

-Офсетные антенны

-Фазированные антенные решетки.

Спутниковая система навигации — система, предназначенная для определения местоположения наземных, водных и воздушных объектов. Спутниковые системы навигации также позволяют получить скорости и направления движения приёмника сигнала. Кроме того, могут использоваться для получения точного времени. Такие системы состоят из космического оборудования и систем управления. Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте до спутников, положение которых известно с большой точностью. Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на том, что скорость распространения радиоволн предполагается известной. Для осуществления возможности измерения времени распространяемого радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени, используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы.


30. Адаптивные антенные системы. Причины появления. Область применения. Подавление помех и усиление сигнала адаптивной АС.

Адаптивная антенная решётка- тип антенны, в которой динамическое изменение параметров и характеристик антенн меняется адаптивно к воздействиям внешних или внутренних факторов. Возможность адаптации повышает качество приёма сигнала. Если адаптация диаграммы направленности антенной решётки осуществляется с помощью фазовращателей, то речь идет об адаптивной фазированной антенной решетке. В цифровых антенных решетках (ЦАР) адаптация выполняется путем весовой обработки цифровых массивов напряжений сигналов по выходам АЦП или на входах ЦАП. Адаптивная антенна подавляет помеховые сигналы на выходе сумматора.

Разновидность антенны с обработкой сигналов, предназначенная для максимизации отношения сигнал/шум. Максимизация осуществляется автоматической регулировкой весовых коэффициентов, с которыми суммируются сигналы, поступающие от отдельных приемных каналов. Регулировка весовых коэффициентов производится автоматически с помощью обратных связей между выходом системы обработки сигналов и приемными каналами адаптивной антенны. Адаптивные антенны применяют в системах связи, в радиолокациирадиоастрономии для более точных измерений.

31. Принципы построения радиорелейных систем связи. АС для радиорелейных систем связи.

Принципы построения радиорелейных систем связи. Радиорелейная связь — один из видов наземной радиосвязи, основанный на многократной ретрансляции радиосигналов. Радиорелейная связь осуществляется между стационарными объектами. Принцип радиорелейной связи заключается в создании системы ретрансляционных станций, расположенных на расстоянии, обеспечивающем устойчивую работу. Простейшая топология радиорелейной линии связи представляет собой цепочку ретрансляторов, передающих информацию между двумя пунктами. Для повышения пропускной способности РРЛ, часто применяется многоствольная работа, заключающаяся в том, что организуется несколько параллельных радиоканалов, использующих общую антенную опору и антенны. Отличительной особенностью радиорелейной связи от всех других видов наземной радиосвязи является использование узконаправленных антенн, а также дециметровых, сантиметровых или миллиметровых радиоволн.


АС для радиорелейных систем связи:

По количеству используемых в схеме зеркал антенны

  1. однозеркальные, состоящие из основного зеркала и облучателя,

  2. двухзеркальные, состоящие из основного и вспомогательного зеркал и облучателя

  3. многозеркальные, состоящие из основного и двух или нескольких вспомогательных зеркал и облучателя.

По показателям качества (в основном по помехозащищенности)

1) стандартные,

2) высококачественные

3) сверхвысококачественные.

По количеству рабочих диапазонов антенны подразделяют на одно-, двух- и многодиапазонные.