Разделы сайта

Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона

Антенна - устройство для излучения и приёма радиоволн (разновидности электромагнитного излучения). Антенна является конвертором электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот.

Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения антенны. Применяются антенны в виде отрезка провода, комбинаций из таких отрезков, отражающих металлических зеркал различной конфигурации, полостей с металлическими стенками, в которых вырезаны щели (щелевая антенна), спиралей из металлических проводов и другие.

Основные типы антенн

· Апертурные антенны

o рупорные антенны

o щелевые антенны

o зеркальные антенны

o линзовые антенны

· Антенны бегущей волны

o диэлектрические стержневые антенны

o спиральные антенны

o импедансные антенны

o антенны вытекающей волны

o антенны "волновой канал"

· Фазированные антенные решетки

o пассивные(с одним передающим/приемным устройством на антенну)

o активные(с одним передающим/приемным устройством на каждый модуль антенны)

· Спутниковые антенны

o Офсетные антенны

o Прямофокусные антенны

Характеристики антенны. Каждая антенна как пассивное линейное устройство может работать в режимах передачи и приема. В обоих режимах антенна характеризуется направленными, поляризационными, фазовыми свойствами и входным импедансом. К основным характеристикам и параметрам, описывающим эти свойства, относятся:

· Полоса пропускания

· поляризация

· входной импеданс и коэффициент стоячей волны

· диаграмма направленности (ДН)

· коэффициент направленного действия (КНД)

· эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)

· коэффициент усиления антенны (КУ)

· фазовая диаграмма (ФД)

· коэффициент полезного действия (КПД)

· шумовая температура антенны (ТА)

Зеркальными антеннами называют антенны, у которых поле в раскрыве формируется в результате отражения электромагнитной волны от металлической поверхности специального рефлектора (зеркала). Источником электромагнитной волны обычно служит какая-нибудь небольшая элементарная антенна, называемая в этом случае облучателем зеркала или просто облучателем. Зеркало и облучатель являются основными элементами зеркальной антенны.

Зеркало обычно изготовляется из алюминиевых сплавов. Иногда для уменьшения парусности зеркало делается не сплошным, а решетчатым. Поверхности зеркала придается форма, обеспечивающая формирование нужной диаграммы направленности. Наиболее распространенными являются зеркала в виде параболоида вращения, усеченного параболоида, параболического цилиндра или цилиндра специального профиля. Облучатель помещается в фокусе параболоида или вдоль фокальной линии цилиндрического зеркала. Соответственно для параболоида облучатель должен быть точечным, для цилиндра - линейным. Наряду с однозеркальными антеннами применяются и двухзеркальные.

Зеркальные параболические антенны применяются в различных диапазонах волн: от оптического до коротковолнового, особенно широко в сантиметровом и дециметровом диапазонах. Эти антенны отличаются конструктивной простотой, возможностью получения различных ДН, хорошими диапазонными свойствами и т.д. Существуют различные типы зеркальных антенн: параболические зеркала (параболоид, усечённый параболоид и параболический цилиндр), сферические зеркала, плоские и угловые зеркала, зеркальные антенны специальной формы, двух- и многозеркальные антенны, зеркально-рупорные антенны. Зеркальная параболическая антенна состоит из металлической поверхности, выполненной в виде параболоида вращения и небольшой слабонаправленной антенны - облучателя, установленной в фокусе параболоида и облучающей внутреннюю поверхность последнего. Параболическая поверхность образуется в результате вращения параболы с фокусом в точке F вокруг оси Z.

Целью работы является создание станции контроля космического пространства на радиополигоне "Орбита", включающей в себя системы приема радиосигналов космических источников (естественных и искусственных), потока радиоизлучения Солнца, а также оптические установки регистрации эмиссии ночного неба.

Актуальность модернизации радиотехнических и оптических средств радиополигона "Орбита", включающих в себя системы приема радиосигналов космических источников, потока радиоизлучения Солнца, а также оптические установки регистрации эмиссии ночного неба определяется необходимостью создания экспериментальной базы для контроля космического пространства и мониторинга параметров космической погоды. В дальнейшем станцию контроля космического пространства предполагается использовать для приема геофизической информации с борта национальных искусственных спутников Земли и для решения широкого круга прикладных и фундаментальных задач, стоящих перед Республикой Казахстан.

Научно-технический уровень (новизна): модернизация технических средств радиополигона "Орбита" позволит обеспечивать Центр диагоностики и прогноза геофизической обстановки данными для эффективного прогноза параметров космической погоды на основе наблюдения космического пространства приборами, расположенными на Земле и на борту космических аппаратов.

Связь данной работы с другими научно-исследовательскими работами. Наиболее полномасштабно работы по контролю космического пространства для целей мониторинга космической погоды развиваются в США. Основные работы проводятся, контролируются и финансируются Национальным аэрокосмическим агентством (НАСА). Европейское космическое агентство (ESA) не имеет своей службы контроля космического пространства. Оно использует поступающие сведения от других организаций, осуществляет информационное взаимодействие различных наблюдательных пунктов Европы. В России, в частности, в Научно-исследовательском радиофизическом институте (Нижний Новгород) проводятся наблюдения за Солнцем в широком частотном диапазоне. В Йоркском университете (Канада) ведутся интенсивные исследования эмиссии ночного неба.

Самое читаемое:

Конструкторско-технологическое проектирование печатной платы
печатная плата Проектирование печатных плат (ПП) представляет трудоемкий, но очень важный процесс. Для того, чтобы обеспечить функционирование электронной аппаратуры (ЭА) необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных требований, пр ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2019