- •«Основы авиационной техники»
- •Раздел 1. Основы построения объектов подавления авиационных средств радиоэлектронной борьбы
- •Антенно-фидерные и радиопередающие устройства
- •Вопросы:
- •1. Линии передачи радиосигналов, используемые в авиационных рэс
- •2. Назначение и классификация антенн
- •3. Основные характеристики и принцип действия антенн авиационных рэс различного назначения
- •3.1. Основные характеристики антенн авиационных рэс
- •3.2. Принцип действия антенн авиационных рэс различного назначения
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
«УТВЕРЖДАЮ»
Начальник военной кафедры МИРЭА
В. Введенский
«_____»_______________2011 г.
Военно – специальная подготовка
(ВУС 141100, ВУС 541100)
Дисциплина ВСП.01
«Основы авиационной техники»
(программа издания 2003 года)
Раздел 1. Основы построения объектов подавления авиационных средств радиоэлектронной борьбы
Тема 2
Антенно-фидерные и радиопередающие устройства
Материал лекции
Рассмотрено на заседании цикла
Протокол №_____________________
От “______”_______________2011 г.
Москва 2011 г.
Занятие 2.1 «Антенно-фидерные устройства»
Цель: дать представление о линиях передачи электромагнитной энергии; изучить назначение, основные характеристики и принцип действия антенн.
Вопросы:
1. Линии передачи радиосигналов, используемые в авиационных РЭС.
2. Назначение и классификация антенн.
3. Основные характеристики и принципы действия антенн авиационных РЭС различного назначения.
1. Линии передачи радиосигналов, используемые в авиационных рэс
Линии передачи (ЛП) предназначены для подведения высокочастотных (ВЧ) электрических колебаний от передатчика (ПРД) к антенне при излучении радиосигналов и от антенны к приемнику радиосигналов – при приёме, а также для соединения других высокочастотных узлов в РЭС.
Ко всем ЛП предъявляется общее требование: обеспечить малые потери энергии при распространении сигналов.
Линии передачи характеризуются:
коэффициентом затухания,
волновым сопротивлением,
предельной мощностью передаваемого сигнала,
коэффициентом искажения сигнала,
диапазоном рабочих волн.
На практике используются ЛП различной конструкции: открытые и закрытые (экранированные).
К открытым ЛП относятся двухпроводные, многопроводные ЛП и полосковые линии.
К закрытым ЛП – относятся двухпроводные и многопроводные экранированные линии, коаксиальные кабели и волноводы.
Конструкция открытой и закрытой двухпроводных ЛП представлена на рисунке 1,а. Такие ЛП представляют собой длинные линии, состоящие из двух металлических параллельных проводников диаметром d на расстоянии r друг от друга. Длина двухпроводной ЛП сравнима или больше длины волны возбужденных в ней колебаний.
Распространение энергии в длинной линии носит волновой характер и происходит со скоростью, меньшей скорости распространения ЭМВ в свободном пространстве.
Для снижения потерь на излучение расстояние r должно быть существенно меньшим длины электромагнитной волны λ, распространяющейся вдоль линии. В связи с этим ограничением такие ЛП широко используются на длинах волн λ 1м. Применение двухпроводных ЛП на более коротких волнах ограничено из-за увеличения уровня излучения.
Р
Другим видом ЛП – является коаксиальная ЛП, представленная на рисунке 1,б. Коаксиальная ЛП состоит из двух соосно расположенных проводников - внутреннего и внешнего.
Внешний проводник коаксиальной ЛП выполнен в виде полого цилиндра. По оси цилиндра расположен внутренний проводник. Изоляция между проводниками достигается путем заполнения коаксиальной линии твердым диэлектриком. В отличие от открытой двухпроводной ЛП в коаксиальной линии отсутствуют электромагнитные излучения благодаря экранирующему действию внешнего проводника.
Коаксиальная ЛП предназначена для передачи высокочастотных колебаний в дециметровом диапазоне длин волн.
При переходе к сантиметровым и более коротким волнам в рассмотренных ЛП существенно возрастают потери на излучение, поэтому для передачи электромагнитной энергии (ЭМИ) в сантиметровом и миллиметровом диапазонах используются волноводы.
Последние представляют собой металлические трубы прямоугольного и круглого сечения. Волновод прямоугольного сечения представлен на рисунке 1,в, а круглого – на рисунке 1,г.
Передача ЭМИ в волноводе возможна только тогда, когда длина волны источника электромагнитных колебаний будет меньше критического значения ( ).
Так, для волноводов прямоугольного сечения λКР=2а, а для волноводов круглого сечения . Из условия электрической прочности для волноводов прямоугольного сечения на практике выбирают а ≈ 0,7λ и b ≈0,35λ.
Круглые волноводы обладают большим затуханием, но имеют симметричную относительно оси структуру волны, поэтому применяются, главным образом, во вращающихся сочленениях антенно-волноводных систем.