Cтраница 3
![]() |
Излучающие щели в стенках прямоугольного волновода. [31] |
Магнитным аналогом [421] электрического диполя является прорезанная в проводящей плоскости щель, возбуждаемая направленным вдоль нее магнитным полем. Имеется связь между свойствами щелевых излучателей и электрических диполей, которая представляет собой обобщение [ 401 оптического принципа Бабине. Например, если в стенке волновода прорезана щель, то у входной проводимости волновода изменяется как реактивная, так и активная составляющая, причем из последнего следует, что щель излучает. [32]
![]() |
Система щелевых излучателей. [33] |
На рис. 2.2.4 показан еще один вариант антенны с качанием луча в одной плоскости. Как видно из рисунка, система щелевых излучателей состоит из 16 щелей, объединенных группами по четыре в отдельных волноводах. Ответ на вопрос, сколько же в данном случае отдельных излучателей, зависит от того, каким образом осуществляется качание луча. Если управляющими устройствами служат фазовращатели, включенные в цепи питания волноводов, то отдельных излучателей будет четыре. В этом случае величина амплитуд и фаз полей на щелях, прорезанных в одном волноводе, жестко связаны друг с другом и могут изменяться только одновременно. Если кроме фазовращателей, включенных в цепи питания волноводов, для качания луча использовать изменение частоты питающего генератора, то фаза поля в каждой отдельной щели может быть изменена по сравнению с фазой на соседних щелях за счет изменения длины волны в волноводе. [34]
При этом реактивная проводимость излучателя равна нулю и наблюдается резонанс. Резонансная длина щели несколько меньше полуволны: эффект укорочения распространяется на щелевые излучатели в такой же мере, как на электрические вибраторы. [35]
![]() |
Рупорный излучатель круглого поперечно.| Рупорный излучатель прямоугольного поперечного сечения. [36] |
На рис. 9 - 192 схематически изображены щелевые антенны, возбуждаемые при помощи коаксиального кабеля. Точка подключения кабеля выбирается так, чтобы обеспечить согласование между кабелем и щелевым излучателем. На рис. 9 - 193 изображена щель, возбуждаемая волноводом. [37]
Антенна другого типа выполняется из тур-никетных излучателей, элементами которых являются плоскостные вибраторы. Поэтому расстояние по вертикали между излучателями должно быть выбрано меньшим, чем в случае щелевых излучателей. [38]
Большое количество излучателей в антенных решетках и необходимость размещения их достаточно близко друг к другу вызывают проблему миниатюризации фазовращателей и коммутаторов. Основным путем решения этой проблемы, наметившимся в настоящее время, является использование полупроводниковых элементов в сочетании с щелевыми излучателями различных видов. [39]
Одним из наиболее интересных свойств такого рода щелевых излучателей является то, что они при возбуждении волной, бегущей по волноводу в одном направлении, излучают волны с круговой поляризацией одного знака и другого знака при возбуждении волной, бегущей в обратном направлении. При использовании таких щелей в качестве приемной антенны падающая волна правой круговой поляризации возбуждает в волноводе волну, распространяющуюся в сторону одного конца волновода, в то время как падающая волна левой круговой поляризации вызывает волну, бегущую к противоположному концу волновода. Таким образом, щелевой излучатель круговой поляризации может быть использован в качестве поляризационного детектора, разделяющего между собой две компоненты круговой поляризации падающей эллиптически поляризованной волны. [40]
Для решетки щелей в прямоугольном волноводе такой зависимости не получается. В схеме модуляции требуются значительные изменения. Вышеуказанное подтверждает, что решетки щелевых излучателей в симметричном полосковом волноводе могут конкурировать с аналогичными системами на прямоугольных волноводах и найти применение в сканирующих системах. Для сканирования они имеют еще то преимущество, что при заданном расстоянии между излучателями можно легко увеличить электрическую длину симметричного полоскэвого волновода между ними, увеличив длину центрального проводника и сохранив тем не менее условие фазировки. [41]
Для решетки щелей в прямоугольном волноводе такой зависимости не получается. В схеме модуляции требуются значительные изменения. Вышеуказанное подтверждает, что решетки щелевых излучателей в симметричном полосковом волноводе могут конкурировать с аналогичными системами на прямоугольных волноводах и найти применение в сканирующих системах. Для сканирования они имеют еще то преимущество, что при заданном расстоянии между излучателями можно легко увеличить электрическую длину симметричного полоскового волновода между ними, увеличив длину центрального проводника и сохранив тем не менее условие фазировки. [42]
![]() |
Системы питания щелевых [ IMAGE ] Возбуждение ще-антенн. левой системы бегущими. [43] |
Из сопоставления рассмотренных антенн видим, что полосковые антенны представляют значительный интерес. Особую значимость имеют те виды излучателей, которые могут быть соединены в системы. К ним в первую очередь относятся системы вибраторов, обоазующие решетки с поперечным излучением, и решетки щелевых излучателей. [44]
Спутник весит 180 кг, имеет форму цилиндра. Основное внимание при его разработке было уделено повышению эффективной излучаемой мощности, усовершенствованию антенны и системы управления положением спутника на орбите. Передатчик, состоящий из восьми параллельно включенных твердотельных усилителей, обладает мощностью 120 Вт при отношении выходной мощности к весу передатчика 15 Вт / кг. Антенная система с электронным противовращением луча и круговой поляризацией состоит из восьми пар диполей, и щелевых излучателей, расположенных на равных расстояниях вокруг верхнего и нижнего оснований цилиндрического корпуса спутника. Щелевые антенны размещаются сзади диполей в самом корпусе спутника. Каждая пара диполь - щель питаются со сдвигом фаз в 90 для получения круговой поляризации. В каждый данный момент времени возбуждаются только те элементы антенны, которые обращены к Земле. Система коммутации на полупроводниках обеспечивает перемещение луча в направлении, обратном стабилизированному вращению спутника. [45]