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:

Задачи исследования защищённости информации от утечки по каналу ПЭМИН
Электромагнитные поля, возникающие как побочный продукт работы устройств обработки информации, и вызываемые этими полями наведенные напряжения называют побочными электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН). Задача анализа опасности ПЭМИН с позиций возможности утечки информации является весьма сложной и трудоемкой. Для е ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2018