Распространение радиоволн
При распространении радиоволн в среде происходят изменение амплитуды поля волны (обычно уменьшение), изменение скорости и направления распространения, поворот плоскости поляризации и искажение передаваемых сигналов.
Земная поверхность оказывает существенное влияние на распространение радиоволн: в полупроводящей поверхности Земли радиоволны поглощаются; при падении на земную поверхность они отражаются; сферическая форма земной поверхности препятствует прямолинейному распространению радиоволн. Радиоволны, распространяющиеся в непосредственной близости от поверхности Земли (в масштабе длины волны) называют земными радиоволнами {1 на рис. 1). Рассматривая распространение земных волн, атмосферу считают средой без потерь с относительной диэлектрической проницаемостью е. равной единице.
Рис. 1. Пути распространения радиоволн
Тропосфера (16—18км, в умеренных широтах—на 10—12 км и в полярных областях—на 7—10 км)
Стратосфера (50—60 км)
Ионосфера (60—10 000 км над земной поверхностью)
Назначение и параметры антенно-фидерных устройств
Антенно фидерные устройства (АФУ) — предназначаются для передачи сигналов в системах радиосвязи, радиовещания, телевидения, а также других радиотехнических системах, использующих для передачи информации свободное распространение радиоволн.
Функции антенн в указанных системах сводятся к излучению или приему электромагнитных волн. Соответственно различают передающие и приемные антенны, подключаемые либо к передатчику, либо к приёмнику. Подключение осуществляется обычно не непосредственно, а с помощью линий передачи энергии (фидеров).
Важную роль в работе антенных устройств играет линия передач (фидер), которая передаёт энергию от генератора к антенне (в передающем режиме) или от антенны к приёмнику (в режиме приёма).
Основные требования к фидеру сводятся к его электрогерметичности (отсутствию излучения энергии из фидера) и малым тепловым потерям. В передающем режиме волновое сопротивление фидера должно быть согласовано с входным сопротивлением антенны (что обеспечивает в фидере режим бегущей волны) и с выходом передатчика (для максимальной отдачи мощности). В приёмном режиме согласование входа приёмника с волновым сопротивлением фидера обеспечивает в последнем режиме бегущей волны, согласование же волнового сопротивления фидера с сопротивлением нагрузки — условие максимальной отдачи мощности в нагрузку приёмника. В зависимости от диапазона радиоволн применяют различные типы фидеров:
двух или много-проводные воздушные фидеры
волноводы прямоугольного, круглого или эллиптического сечений
линии с поверхностной волной
Бортовые антенные устройства воздушных судов
Бортовые антенные устройства
К антеннам ЛА предъявляются следующие требования:
- Прочность.
- Минимальное аэродинамическое сопротивление.
- Минимальные габариты и вес.
- Простота и эффективность согласования элементов антенной системы
- Электромагнитная совместимость.
Рассмотрим антенны по диапазонам волн.
В ДВ диапазоне нет самолетного РЭО. Это объясняется тем, что в этом диапазоне антенны обладают очень большими размерами.
В СВ диапазоне применяется рамочная антенна АРК, которая работает в диапазоне 120-1330 кГц (2500 - 223 м). Представляет собой многовитковую катушку на ферритовом сердечнике. Эти антенны направленного действия.
В KB диапазоне применяются следующие антенны:
- Г, Т-образные, наклонные - конструктивно представляют собой натянутый трос, применяются на малоскоростных самолетах и вертолетах.
- Шлейфовые - работают по принципу возбуждения отдельных частей самолета, размеры которых соизмеримы с длиной волны ПРД.
В УКВ диапазоне широко применяются следующие виды антенн:
- Директорная антенна, применяется в дециметровом диапазоне волн, (в изделии 023 Н - система опознавания). Антенна направленного действия.
- Антенны с параболическим рефлектором, применяются в сантиметровом диапазоне волн, приемопередающая. ЭМВ от излучателя падает на параболический рефлектор, которым преобразует расходящийся из ее фокуса поток лучей в параллельный поток.
Ширина ДН равна 60-70% от λ/d, где λ - длина волны, d - диаметр параболического рефлектора.
В качестве излучателя, помещенного в фокус параболического рефлектора, часто используется рупорная антенна. В УКВ еще могут применяться антенны следующих типов:
- щелевые;
- диэлектрические;
- рупорные;
- типа волновой канал.