Antennaya reshetka

Sovokupnost' diskretnyh elementov, kazhdyi iz kotoryh osushestvlyaet kogerentno po otnosheniyu k ostal'nym izluchenie ili priem elektromagnitnyh voln. Prosteishimi elementami antennoi reshetki sluzhat otdel'nye, obychno slabonapravlennye, antenny (vibratory, sheli, spirali, otkrytye koncy volnovodov, rupory i t. p.). Inogda otdel'nye elementy reshetki takzhe yavlyayutsya sostavnymi, soderzhashimi neskol'ko odinakovyh ili raznotipnyh izluchatelei. V peredayushei antennoi reshetke elementy podsoedinyayutsya k istochniku elektromagnitnyh kolebanii s pomosh'yu sistemy, osushestvlyayushei vozbuzhdenie voln. V rezhime priema elementy antennoi reshetki soedinyayutsya s priemnym ustroistvom sistemoi summirovaniya prinimaemyh signalov. Sistema vozbuzhdeniya mozhet byt' mnogokanal'noi, prichem ee razlichnym kanalam sootvetstvuyut razlichnye raspredeleniya polya na elementah, a sledovatel'no, i razlichnye diagrammy napravlennosti (DN) antennoi reshetki. V antennyh reshetkah ispol'zuetsya fidernyi ili prostranstvennyi sposob vozbuzhdeniya elementov. V pervom sluchae elementy soedinyayutsya s peredatchikom cherez linii peredachi, vo vtorom - cherez prostranstvo po shemam linzovoi i zerkal'noi antenn. Analogichno vypolnyayutsya sistemy summirovaniya prinimaemyh signalov.

DN formiruetsya v rezul'tate interferencii voln, izluchaemyh elementami. Esli izluchateli identichny i odinakovo orientirovany, to DN mozhno predstavit' v vide proizvedeniya DN elementa na t. n. mnozhitel' reshetki, kotoryi imeet smysl DN reshetki, obrazovannoi izotropnymi izluchatelyami.

Principial'noi osobennost'yu antennoi reshetki yavlyaetsya vozmozhnost' upravleniya ee DN pri izmenenii kompleksnyh amplitud i polyarizacii voln, izluchaemyh elementami. Dlya formirovaniya uzkogo lucha v zadannom napravlenii fazovye sdvigi mezhdu elementami dolzhny sootvetstvovat' raspredeleniyu faz, sozdavaemomu na antennoi reshetke ploskoi volnoi, prihodyashei v etom napravlenii. Dlya izmeneniya orientacii lucha dostatochno izmenit' sdvigi faz. Upravlenie DN mozhno osushestvlyat', izmenyaya chastotu izluchaemyh kolebanii (chastotnoe skanirovanie) libo primenyaya v elementah antennoi reshetki perestraivaemye fazovrashateli (fazovyi sposob upravleniya). I v tom, i v drugom sluchae izmenyaetsya sdvig faz; vozmozhno sochetanie etih sposobov upravleniya.

Esli elementy antennoi reshetki (ili gruppy elementov) ne soderzhat usilitel'nyh ustroistv, reshetka nazyvaetsya passivnoi. Elementy aktivnoi reshetki soderzhat usiliteli moshnosti (peredayushaya antennaya reshetka) ili maloshumyashie usiliteli (priemnaya antennaya reshetka). Esli reguliruyutsya ne tol'ko fazovrashateli, no i usiliteli, to obespechivaetsya naibolee effektivnoe upravlenie DN - odnovremenno za schet izmeneniya fazovyh sdvigov i amplitud.

V priemnyh aktivnyh reshetkah mogut ispol'zovat'sya preobrazovateli chastoty, elektronno-opticheskie, analogo-cifrovye i drugie preobrazovateli radiosignalov. V etih sluchayah operacii kogerentnogo summirovaniya i upravleniya kompleksnymi amplitudami vypolnyaet sootvetstvuyushaya sistema obrabotki informacii na promezhutochnoi chastote (opticheskaya ili cifrovaya). Esli sistema obrabotki yavlyaetsya mnogokanal'noi, antennaya reshetka mozhet osushestvlyat' odnovremennyi obzor nekotorogo sektora prostranstva. Inogda pribegayut k special'noi obrabotke prinyatyh signalov, chtoby uluchshit' razreshayushuyu sposobnost' ili snizit' uroven' bokovyh lepestkov (sm. Antenna s obrabotkoi signalov i Adaptivnaya antenna).

Perestraivaemye fazovrashateli, polyarizatory, usiliteli, a takzhe preobrazovateli antennoi reshetki yavlyayutsya elektricheski upravlyaemymi ustroistvami; poetomu antennye reshetki priobretayut eshe odno vazhnoe kachestvo - bystrodeistvie. Po takomu pokazatelyu antennye reshetki na neskol'ko poryadkov prevoshodyat povorotnye i mehanicheski skaniruyushie antenny.

Izluchateli antennoi reshetki mozhno raspolagat' na poverhnostyah razlichnoi konfiguracii, periodicheski, neekvidistantno, kvazisluchaino po otnosheniyu drug k drugu. Antennym reshetkam svoistvenna prostranstvennaya diskretnost', chto uhudshaet DN, v pervuyu ochered', iz-za poyavleniya v prostranstve difrakcionnyh lepestkov. Ih vozniknovenie mozhno predotvratit', umen'shaya mezhduelementnye rasstoyaniya v periodicheskoi reshetke ili raspolagaya elementy neperiodicheski (neekvidistantno). Fazirovannoi antennoi reshetke svoistvenna takzhe diskretnost' izmeneniya fazovogo raspredeleniya polya na izluchatelyah pri upravlenii DN, poskol'ku obychno perestraivaemye fazovrashateli osushestvlyayut regulirovku faz diskretno. Vsledstvie etogo voznikayut iskazheniya DN reshetki. Poskol'ku trebuemye diskretnye znacheniya faz i amplitud vosproizvodyatsya so sluchainymi otkloneniyami, DN reshetki priobretaet parazitnuyu, fonovuyu sostavlyayushuyu.

Funkcional'nye sposobnosti antennoi reshetki obespechili ih effektivnoe ispol'zovanie v radiolokacii, tehnike svyazi, radioastronomii. Odnako primenenie antennyh reshetok vmesto povorotnyh i mehanicheski skaniruyushih antenn v kazhdom sluchae trebuet obosnovaniya, poskol'ku antennye reshetki yavlyayutsya bolee dorogostoyashimi. Pri reshenii prostyh zadach ispol'zuyut antenny, sochetayushie funkcional'nye dostoinstva antennyh reshetok i prostotu povorotnyh antenn. Primerom mogut sluzhit' zerkal'nye antenny s upravlyaemymi obluchatelyami v vide reshetok s otnositel'no malym chislom elementov.