Ilmumiskuupäev: 2021-12-28Autori allikas: KinghelmVaated ： 4664
Sõjanõudluse muutumise ning teaduse ja tehnika arenguga tõuseb õhulahingu "kullasisu" järjest kõrgemaks. Hävitajate õhuradari arendamine on tüüpiline näide. Välimuse poolest on radariseadmete "evolutsiooni" kõige intuitiivsem osa vahetus antenn. Järgnevalt on lühike jutt õhuradari arengust antenn.
Õhuradar on arenenud lihtsast õhuotsingu ja kauguse määramise funktsioonist varases staadiumis praeguseni, see ei peaks arvestama mitte ainult otsingu-, jälgimis- ja tulejuhtimisjuhistega suurel alal, vaid realiseerima ka mitmefunktsiooni, nagu maapealne kaardistamine ja SAR. pildistamine. Üldiselt nõuab õhuradar antenn omama suure võimenduse (lihtne suurendada tuvastuskaugust), kitsa valgusvihu (lihtne suurendada nurga mõõtmise täpsust), madalat külghõlma (kiilumisvastane) jne omadusi. Ja saavutada kõrge võimendus ja kitsas valgusvihk. Lihtsaim on kasutada suunamist antenns, nagu Yagi antenn ja paraboloid (üks reflektor) antenn. Yagi suurus antenn on liiga suur ja võrreldes Yagiga antenn, paraboloid antenn on lihtsam saavutada madalat külghõlma. Seetõttu paraboloid antenn Seda kasutatakse külma sõja järgsel perioodil õhuradaris laialdaselt.
Parabool antenn (üks helkur antenn).Selline antenn kasutab põhipinnana suuremõõtmelist paraboloidi ja söödana põhipinna ees keskel asuvat sarve (positiivne sööt) (sarv võib ka keskkohast kõrvale kalduda, mida nimetatakse bias feed). Selle tööpõhimõte on üsna sarnane optika paraboloidpeegliga. Tööpõhimõte on, et kui antenn töötab kiirgusrežiimil, sarve poolt kiiratav sfääriline laine tabab paraboloidi, mis muudab sarve poolt langeva sfäärilise laine tasapinnaliseks ja kiirgab selle vabasse ruumi. Töö- ja vastuvõturežiimis koondab põhipeegelduspind vabast ruumist edastatava tasapinnalise laine, mida nimetatakse sfääriliseks laineks, ja paneb selle "tagasi" toitesarvele. Seda tüüpi antenn ei ole keeruline töödelda X-ribas ja madalamal, sellel on lihtne struktuur ja madal hind. Samas on ilmselged ka puudused. Üldiselt paraboloid antenn on lihtne saavutada kõrget jõudlust, kui fookusdiameetri suhe (sarve ja peegelpinna kauguse suhe peamise peegelpinna suurusesse) on suur, seega on fookuskauguse läbimõõt suur. antenn on kõrge ja helitugevus suur. Eriti kui antenn pöörleb ja skannib tervikuna, hõivab see suurel määral pearuumi, seega on ka selle skaneerimisnurk piiratud. Nende raskuste lahendamiseks tekkis topeltreflektor nimega "Cassegrain".
Cassegrain antenn.See on täiustatud antenn ühe helkuri kujul antenn. Võrreldes ühe helkuriga antenn, saab täiendav alamreflektor eelnevalt optimeerida sarve kiirgavat elektromagnetlainet ja muuta see ideaalsemaks jaotuseks, mis peegeldub tagasi põhireflektorisse, mis seejärel muudab vormitud sfäärilise laine tasapinnaliseks laineks ja kiirgab selle vabaks laineks. ruumi. Eeliseks on see, et see võib parandada antenn ava tõhusust, parandage võimendust, vähendage oluliselt fookusdiameetri suhet, vähendage üldprofiili antenn ja vähendage helitugevust. Pärast seda, kui vastuvõtja ja feeder on saanud põhitasandiks, soodustab see süsteemi marsruutimise paigutust ja vähendab süsteemi müra. Teisese reflektori kasutuselevõtt toob aga kaasa ka põhipinna varjestuse suurendamise probleemi, mis omakorda vähendab üldist kasutegurit. antenn ja tõsta külghõlma taset.
Cassegraini põhikoostis ja tööpõhimõte antenn
Alamreflektori oklusiooni probleemi lahendamiseks tuleb an antenn Inverted Cassegrain on välja pakutud ja seda kasutatakse laialdaselt õhuradaris. Tagurpidi Cassegrain, tuntud ka kui deformeerunud Cassegrain antenn. Cassegraini baasil antenn, alamreflektori asend muudetakse polarisatsioonivõrgu paraboloidiks ja põhireflektori asend muudetakse polarisatsiooni torsioonplaadiks. (tegelikult ümberpööratud kaardil antenn, on põhi- ja abitasandite asendid ilmselgelt erinevad tavalise Cassegraini omadest.) Tööpõhimõte on Cassegraini omast üsna erinev. antenn: sarve etteanne polarisatsiooni torsioonplaadil peegeldab peaaegu täielikult eesmise polarisatsioonivõre poolt välja saadetud horisontaalset lineaarset polarisatsiooni elektromagnetlainet, muudab sfäärilise laine tasapinnaliseks laineks, tabab tagumist polarisatsiooni torsioonplaati, muudab horisontaalse polarisatsioonilaine vertikaalseks lineaarse polarisatsiooni elektromagnetlaine ja edastab selle eesmisest polarisatsioonivõrgust, kiirgab vabasse ruumi. Lühidalt, kuigi ümberpööratud kaardi toite kiirgav kiir peegeldub samuti kaks korda, erineb see tavalisest Cassegrainist antenn. Keskel on polarisatsiooni torsioonprotsess. Polarisatsioonivõrk ees antenn blokeerib ainult horisontaalse polarisatsiooni elektromagnetlaine ja sellel on vähe mõju vertikaalsele lineaarsele polarisatsioonilainele. Muide, selleks, et võidelda maapinna segadusega, õhuradar antenns on enamasti vertikaalne lineaarne polarisatsioon antenns. See teostab kiire skaneerimise, pöörates polarisatsiooni torsioonplaati korralikult. Seega ümberpööratud kaart antenn lahendab alamreflektori varjestamise probleemi ja võib pisut nihutada toite- ja polarisatsioonivõrku, vähendades veelgi üldise profiili antenn. Oma ainulaadsete eeliste tõttu on tagurpidi kaart antenn on teise põlvkonna masinates väga populaarne.
Pööratud kaardi tööpõhimõte antenn: polarisatsioonivõre on eesmise risttala juures. Polariseeritud torsioonplaat on tagaküljel paigutatud 45-kraadise kaldega
Ülaltoodu põhiline tööpõhimõte antenns põhineb reflektori kujul, mis pole midagi muud kui üksikreflektor või topeltreflektor, polarisatsioonitorsioon ja muud detailid. Reguleerides sarve ja põhipinna vahelist kaugust, reguleerides kiirguse koonust ja nii edasi, on lihtne saavutada suurt võimendust ja madalat külgsõla. Rahuldavaid tulemusi on võimalik saavutada ka varases staadiumis. Sellegipoolest, kuigi töötlemise nõuded antenn reflektori kujul töötamine ei ole kõrge (X-riba on hea ja kõrgemal sagedusribal suureneb raskusaste järsult), hind on vastuvõetav. Õhuradari jõudluse paranemisega esitatakse aga uued nõuded antenn, nagu suurem skaneerimisnurk, alumine külgsang ja kujuline kiir. Ümberpööratud kaardi omased vead antenn sisaldama seda, et alati esineb energialeket (mis vähendab ava efektiivsust ja kaotab võimenduse), samuti on skaneerimise ajal esinevad kiired moonutused tõsised (peasagara võimendus väheneb, kaugvihk muutub laiemaks ja külgsagar tõuseb) on alati suur probleem antenn kaal. Seetõttu arvame kõik, et kolm põlvkonda õhusõidukeid, mis tahtsid õhujuhtimist haarata: mig29 ja Su 27, kasutasid ümberpööratud Cassegraini. antenns nende algusaegadel, mis on mõnevõrra räbal.
Teame, et õhuradari suure võimenduse, kitsa valgusvihu ja madala külghela nõuete täitmiseks tuleb paraboloid antenn on selle lihtsa ülesehituse tõttu varem kasutatud. On ka veidi keerulisem antenn parema jõudlusega, st tasapinnalise massiiviga antenn. Tasapinnaline massiiv antenn on tüüpiline massiiv antenn. Kümnetest kuni sadade, isegi tuhandete väikeüksusteni antenns on paigutatud massiivi pinnale ühtlaselt teatud reeglite ja vahekauguste järgi. Üksik üksus antenn võib olla laia valgusvihu ja väikese võimendusega, kuid tuginedes paljudele seadmetele antenns antenn massiivi ja koos töötades võib see saavutada suure võimenduse, kitsa valgusvihu ja isegi ülimadala külghõlma (hilisemas etapis saab seda isegi tasapinnaliseks faasitud massiiviks uuendada). Seetõttu tänu oma suurepärasele jõudlusele tasapinnaline massiiv antenn kiiresti vahetatud helkur antenn ja sai erinevate kolmanda põlvkonna, kolmanda põlvkonna modifitseeritud ja neljanda põlvkonna õhuradarisüsteemide peavooluks. Praegu on täiustatud õhusõiduki radar-faasiline massiivradar peaaegu tasapinnalise massiivi kujul antenn.
Ühine tasapinnaline massiiv antennNende hulka kuuluvad lainejuhi (lameda plaadi) pilu massiiv, avatud lainejuhi massiiv, dipooli massiiv, Vivaldi antenn massiiv, mikroriba plaaster antenn massiiv ja nii edasi.
Lainejuhi pesa massiiv on tavaline mikrolaineülekande struktuur. Lainejuhi pind on piludega (soontega), nii et väike pilu muutub an antenn elektromagnetlainete kiirgamiseks. Selle eeliseks on sobivus toitestruktuuriga ja suur võimsus. Õhus leviva lainejuhi pesa näeb välja nagu see oleks avatud tasasel plaadil, seetõttu nimetatakse seda mõnikord lameplaadi pilu massiiviks.
Samamoodi on avatud lainejuhi massiiv antenn. Avatud lainejuht kasutab samuti lainejuhi struktuuri, kuid see ei ole piludega, vaid kasutab elektromagnetlainete kiirgamiseks otse lainejuhi pordi pinda. Kuna selle avatud lainejuhivormi profiil on veidi suurem ja kaal liiga raske, on see levinum maismaa- või laevaradarites ning seda vormi kasutatakse õhuradarites harva.
Ülaltoodud struktuur, mis kasutab toitmiseks ja kiirguseks lainejuhti, soodustab antenn sobitamine. Suur võimsus on selle märkimisväärne eelis. Siiski, antenn ribalaius on sageli piiratud ja kaalu on raske kontrollida. Seejärel kasutatakse õhuradarisüsteemis järk-järgult paljusid uudseid kujundusi.
Tegelikult kasutasid insenerid külma sõja lõpus selleks, et õhuradar saavutaks kiirema skaneerimiskiiruse ja võimsama jõudluse (näiteks samaaegne otsing ja jälgimine, tulejuhtimisjuhised ja maapealne tuvastamine). antenn õhuradari jaoks, mida peetakse endiselt arenenud tehnoloogiaks. Faseeritud massiivi välimus antenn ei erine palju tavalise tasapinnalise massiivi omast antenn. Seda võib isegi lihtsalt mõista kui etteande struktuuri muutmist tavalise masinaga skannitud tasapinnalise massiivi alusel antenn (muidugi muutuvad taustasaatja/vastuvõtja ja signaalitöötluse algoritm oluliselt). Passiivne faasiline massiiv antenn (PESA) saab hankida, lisades faasinihuti tagumisse otsa antenn üksus. Kui teile ei meeldi faasinihutile tr-komponendi lisamine, võite hankida aktiivse faasilise massiivi antenn (AESA). Sest antenn insenerid, sama antenn massiivi saab kasutada AESA või PESAna. Seega tasapinnalise massiivi jaoks antenn, on sellel suur potentsiaal uuendada etapiviisiliseks massiiviks antenn.
AESA-le uuendatud radari jaoks antenn, sellel on suurem edastusvõimsus, pikem tuvastamiskaugus, tundlikum kiire skaneerimine ja võimsam kiire kujundamise funktsioon. Lihtsam on saada ka keskmist külghõlma – 50 ja – 60 dB.
Esiosa väljaulatuv osa on kergesti eksitav TR-komponendiga. Rangelt võttes on see tegelikult antenn pinnale. TR-komponent on ühendatud seadme tagaosaga antenn (kuigi TR-komponent töödeldakse tavaliselt üheks antenn, on see siin ikka eristatud)
Uues tuules kasutatav rbe2 AESA radar (nagu on näidatud alloleval joonisel) võtab kasutusele Vivaldi antenn massiivi. Selle omadus antenn üksus on see, et ribalaius on väga lai, seega kogu ribalaius antenn massiivi saab laiendada.
Muidugi on ka erilisi. Näiteks järgmine apy9 radar, mida kasutavad E2d varajase hoiatamise lennukid koos Yagiga antenn üksusena. Võrreldes UHF-riba elektromagnetlaine pikkusega, on selle antenn suurus on väga piiratud. Ideaalsema kitsa tala ja suure võimenduse saamiseks tuleb selle antenn üksuse tala tuleb kitsendada. Seetõttu Yagi antenn on muutunud ideaalseks valikuks. Kõrge kasum Yagi antenn ühikuna võib massiivi võimendust oluliselt parandada. Aga asjad on alati suhtelised. Yagi kitsas tala antenn piirab oluliselt massiivi lainurkskannimise võimet. Kui antenn skaneerimisnurk erineb oluliselt tavapärasest, võimenduse ja lainekuju moonutuste vähenemine on väga ilmne. Seetõttu kasutab apy9 puudujäägi korvamiseks elektromehaanilise skaneerimise kombinatsiooni.
See on faasitud massiivi tehnoloogia arendamine, mis paneb õhu lendama antenn astuda uude etappi.
Arendamine antenn on radari üldise tehnilise arengu võrdkuju. Kuigi me ei saa radari jõudlust kindlaks teha selle välimuse järgi antenn ja mõõta radari üldist jõudlust, pöörame sageli tähelepanu süsteemide koordineerimisele ja tasakaalule inseneritöös. Kui radarisüsteemi üldine jõudlus on kõrgem, antenn hullem ei saa olla. Tulevikus jätkavad insenerid selliste probleemide ületamist nagu faasimassiivi suure nurga skaneerimine antenn (skaneerimisulatuse laiendamine & plussmn; 60 kraadi selles etapis), UWB, ühine ava, konformne ja nii edasi, et edendada õhuradarisüsteemi arengut.
See artikkel pärineb "võrgust". Kui teil on rikkumisprobleeme, võtke meiega ühendust selle kustutamiseksToetada intellektuaalomandi õiguste kaitset. Kordustrükkimiseks märkige ära algallikas ja autor.
Autoriõigus © Shenzhen Kinghelm Electronics Co., Ltd. kõik õigused kaitstudYue ICP Bei nr 17113853
