de control a fazei (eliminare progresivă) vă permite să:
- forma (cu o largă varietate de aranjamente de emițători) model de radiație necesar (DV) FAS (de exemplu, câștig mare DN - beam);
- schimba direcția de rețele de fascicule pe etape fixe, și așa mai departe. pe. oferă rapid, în unele cazuri, practic lag-free scanare - beam balansier;
- operează în anumite limite de forma DN - modifica lățimea fasciculului, intensitatea (nivelul) al lobului lateral, etc. (Acest lucru este uneori realizată în cadrul SCA controlează, de asemenea, amplitudinile emițătoarele individuale și valuri).
Acestea și alte caracteristici ale PAR, precum și posibilitatea de a aplica pentru gestionarea mijloacelor moderne PAR de automatizare și de calculator de electronice pentru a determina perspectivele lor și utilizarea pe scară largă în comunicațiile radio, radar, navigație, radioastronomie, etc. PAR care conține un număr mare de elemente de control incluse în diverse sol (fix și mobil), navale, aviație și echipamente radio spațiu. Dezvoltarea intensivă este în curs de a dezvolta în continuare teoria și tehnicile de PAR și să extindă domeniile lor de aplicare.
Structura PAA
Forme, dimensiuni și modele de PAA moderne sunt foarte diverse; diversitatea lor este definită ca tipul de radiator folosit și de natura poziției lor. Sectorul de scanare PAR este definit Nam emițători sale. Matricelor fazate cu radiatoare rapid fascicul leagăn larg utilizate în mod tipic omnidirecționale: vibratoare echilibrate și neechilibrate, adesea, cu unul sau mai mulți reflectoare (de exemplu, o oglindă comună pentru întreaga PAR); deschis se termină waveguides radio, fantă, corn, spirală, miez dielectric, log-periodice și colab. antenă. Uneori, dimensiunea mare a farurilor sunt selectate mici fazate (module); NAM recente orientate în direcția fasciculului principal toate PAR. În unele cazuri, de exemplu atunci când devierea fasciculului admisă lent ca emițătoare de antenă de mare directivitate este utilizat cu un dispozitiv mecanic rotativ (de exemplu, așa-numita oglindă full-turn ..); într-o astfel de deviere fascicul FAS printr-un unghi mare de rotație se realizează de către toate antenele și etapizarea undelor radiate de acestea; etapizarea acestor antene permite, de asemenea, în cadrul NAM rapid farurile lor fază leagăn.
În funcție de forma dorită a NAM și scanarea sectorului spațial necesar angajat în FAS diferit aranjament mutual al elementelor:
- de-a lungul unei linii (linie dreaptă sau un arc);
- pe suprafața (.. de exemplu, plat - în așa-numitele plane matrici pe etape, cilindrice, sferice)
- un volum predeterminat (PAR volumetric).
Uneori formează radiante PAR suprafață - diafragma definită configurația obiectului, care este setat PAR. PAR cu forma formei aperturii ca a obiectului, numit uneori CONFORMAL. planar pe scară largă pe etape matrice; ele pot scana un fascicul de direcția normală a diafragmei (ca în fază de antenă) pe direcția de-a lungul deschiderii (ca într-o antenă undă). Coeficientul direcțional (LPC) plan pe etape fascicul la o deviere de la normal scăderilor ale diafragmei. Pentru a asigura scanarea largă (în unghiuri spațiale mari - până la 4 steradian fără utilizarea CPV scădere apreciabilă fazate cu nonplanar (de exemplu, sferică) deschidere sau sistem progresiv plane, orientate în scanarea diferite direcții în aceste sisteme se realizează prin acționarea emițători orientate în mod corespunzător și a acestora. eliminarea treptată.
În funcție de natura distribuției de radiatoare în deschiderea distinge PAR echidistante și non-echidistante. Spațierea echidistant PAR între elementele adiacente sunt aceleași în diafragma. Avionul etapizat echidistant traductoare matrice adesea aranjate în nodurile unui grilaj dreptunghiular (aranjament dreptunghiular), sau într-o grilă de puncte triunghiulare (aranjament hexagonal). Distanțele dintre emițătorii PAR echidistante este selectat în mod tipic să fie suficient de mici (de multe ori mai mică decât lungimea de undă de operare), ceea ce permite formarea unei Nam scanare sector un lob principal (partea fără vârfuri de difracție - așa-numitele raze parazite ..) și un nivel scăzut de lobi laterali; cu toate acestea, pentru formarea unui fascicul îngust (t. e. o matrice pe etape, cu o deschidere mare) este necesar să se utilizeze un număr mare de elemente. Elemente FAS nonequidistant poziționate la distanțe inegale unul față de altul (distanța poate fi de exemplu o valoare aleatoare). Într-o astfel de matrice pe etape, chiar și cu distanțe mari între transmițătoare învecinate se pot evita razele parazite și pentru a primi Nam cu un lob principal. Acest lucru permite deschideri mari pentru a forma un fascicul foarte îngust, cu un număr relativ mic de elemente; Cu toate acestea, astfel de deschidere mare non-echidistantă etape matrice cu un număr mic de emițătoare au un nivel mai ridicat de lobilor laterali și, respectiv, mai mic decât CPV fazată cu un număr mare de elemente. In fazate nonequidistant cu distanțe scurte între transmițătorii la puteri valuri egale emise de elemente separate, pot fi obținute (ca rezultat al distribuției inegale a densității de radiație în deschiderea antenei) NAM cu lobi laterali mai mici decât matrice echidistante pe etape, cu aceeași deschidere și același număr de elemente.
defazări Managementul
Cu titlu de schimbare defazări PAR distinge:
- cu o scanare electromecanic efectuată, de exemplu, prin variația formei geometrice a ghidului de undă interesant;
- scanare de frecvență, bazată pe utilizarea defazări în funcție de frecvența, de exemplu, din cauza lungimii alimentatorului între emițători adiacente sau dispersia undelor în waveguide radiofrecventa;
- scanare electric implementate folosind circuite fazomotor sau defazoare controlate de semnale electrice de la o suprafață netedă (continuă) sau a unei trepte de defazare (discontinuă).
Ei au cel mai mare potențial de PAR cu scanare electrică. Acestea permit crearea diferitelor schimburi de fază în jurul diafragmei și o rată mare de schimbare de schimburi la pierderi relativ redus de energie. Într-un cuptor cu microunde moderne etape matrice sunt utilizate pe scară largă și de ferită defazoare semiconductor (cu o viteză de ordinul a microsecunde și a pierderii de putere
20%). operarea defazoare controlate de un sistem electronic rapid, care, în cel mai simplu caz, grupurile de control ale elementelor (de exemplu, rânduri și coloane într-un plan dreptunghiular etapizat emițători aranjament) și mai complexe - fiecare defazor individual. Swing fasciculului în spațiul poate fi făcută cu privire la o lege predeterminată, iar programul a generat în cursul întregului radio, care include matrice pe etape.
Caracteristicile de construcție FAS
emițători Excitația PAR produse fie utilizând legăturile feeder sau prin valuri liber se propagă (în m. N. Kvaziopticheskih PAR) feedlines excitație împreună cu defazoare conțin uneori dispozitive electrice complexe (de ex. N. rețelei beamforming) furnizarea excitație tuturor emițători de intrări multiple, permițându-vă să creați într-un spațiu care corespunde acestor intrări de scanare simultan grinzi (în Multibeam fazate). Quasioptical PAR principal, sunt de două tipuri: comunicând unde se propagă pe alimentare totală (obiectiv) în care defazoare și principalii emițători sunt acționate (prin intermediul emițătoarele auxiliare) și reflecție - traductoarele primare și auxiliare sunt aliniate și montate la ieșirile defazoare reflectoare. multi-fascicul matrice fazate quasi optice conțin mai multe iluminatoare, fiecare dintre acestea corespunzând unei grinzi în spațiu. Uneori PAR utilizate pentru formarea dispozitivelor Nam focalizare (oglinzi, lentile). PAR a discutat mai sus este uneori denumit pasiv.
Cele mai mari capacități de management al performanței au matrici active, pe etape. în care modulul sau a fiecărui emițător conectat fază controlabile (uneori amplitudine) emițător sau receptor. de control a fazei în matrice activă etape pot fi realizate în oricare dintre căile de frecvență intermediare Emițătoare coerente de excitație receptoare circuite heterodină etc. Astfel, în matrice activă fazate defazoare pot funcționa în alte momente decât banda de frecvență a antenei lungimi de undă; Pierderea transformatoarele de fază, în multe cazuri, nu afectează în mod direct nivelul de semnal principal. FAS activă permite transmiterea de a efectua adăugarea în capacitatea spațială a undelor electromagnetice coerente generate de emițătoarele individuale. Primirea activă procesarea comună fazate a semnalelor recepționate de către elementele individuale, face posibilă obținerea de informații mai complete despre sursele de radiație.
Radar AESA "Zhuk-AE"
Ca rezultat al interacțiunii directe între un PAR caracteristicile emițător (alinierea cu emițătorii alimentatoare excitatorii, CPV și altele.) Pentru schimbarea fasciculului leagăn. Pentru a combate efectele nocive ale influenței reciproce a radiatoarelor din fazată este uneori folosit metode speciale de cuplare reciprocă între elementele de compensare.
Perspectivele de dezvoltare a fazată
Cele mai importante direcții de dezvoltare în continuare a teoriei și tehnicii de matrice includ etape:
- Introducerea pe scară largă a RAP în dispozitivul de radio cu un număr mare de elemente, dezvoltarea unor noi tipuri de elemente, în special pentru FAS activă;
- Dezvoltarea de metode pentru construirea diafragme fazată cu dimensiuni mai mari, inclusiv matrice non-echidistantă etape cu antena câștig mare, situată în întreaga emisfera (telescop radio la nivel mondial);
- Dezvoltarea în continuare a metodelor și mijloacelor de slăbire influențe dăunătoare de cuplare reciprocă între elementele PAR;
- Dezvoltarea sintezei de teorie și metode pentru proiectarea asistată de calculator a farurilor;
- Dezvoltarea teoriei și punerea în aplicare a noii metode de procesare a informației, adoptate de elementele de matrice pe etape, și de a folosi aceste informații pentru a controla PAR, în special pentru elementele automate esalonarea (samofaziruyuschiesya FAS) și schimbări în forma de NAM, de exemplu, lobilor laterali reducerea nivelului în direcții la sursele de interferență (adaptive FIA);
- Dezvoltarea unei mișcări independente a metodelor de control ale grinzilor individuale în farurile cu mai multe fascicule.
Istoria creației
Până la sfârșitul anilor optzeci astfel de sistem a necesitat utilizarea unui număr mare de dispozitive, motiv pentru care pe etape matrice, complet gestionat electronic, utilizat în principal în radare fixe de mari dimensiuni, cum ar fi masivă detectare de la distanță (rachete balistice radar de avertizare) și mai multe mici american radar marin aparare aer SPY-1 Aegis. instalat pe crucișătoarele clasa Ticonderoga și mai târziu în nava anti-submarin Arleigh Burke. Singura utilizare cunoscută pe radar de aeronave a fost un mare Flash Dance, montat pe sovietic MiG-31 Foxhound. radar și atacul asupra Lancer Rockwell B-1B. În prezent, utilizat în Su-35.
Astfel de radare nu sunt instalate pe aeronavă, în principal din cauza greutății lor grele, din moment ce prima generație a tehnologiei fazată folosi arhitectura radarul. În timp ce antena este schimbat, totul a rămas la fel, dar au fost adăugate la alte calculatoare pentru a controla antena Siftere. Acest lucru a dus la o antenă grea, calculatoare suplimentare și încărcarea suplimentară în sistemul electric, care are nevoie de o mare generatoare de curent suplimentare.
Beneficiile de matrice pe etape, cu toate acestea, justifica costul suplimentar. antenă rețele fazate într-un singur ar putea face munca de mai multe antene aproape simultan. grinzi largi ar putea fi folosite pentru a căuta, grinzi înguste pentru urmărire, grinzile plane în formă de evantai pentru a determina înălțimea, grinzile înguste îndreptate pentru a acoperi pe teren (B-1B). În bruiaj ostil beneficii din zona au fost chiar mai mult ca fazată permite sistemului să plaseze „zero“, regiunea de sensibilitatea la zero a receptorului, pe val de ucidere și, astfel, împiedică intrarea receptorului. Un alt avantaj, deși mici - că nu mai este nevoie să se rotească mecanic antena în direcția țintei. De obicei, antena multilaterală poate oferi o acoperire în 360 de grade, antene fixe care acoperă toate direcțiile dintr-o dată.
Această tehnologie a oferit, de asemenea, beneficii mai puțin evidente. Se poate căuta rapid o mică zonă a cerului, în scopul de a crește probabilitatea de a găsi o obiective mici și trecătoare, în contrast cu antena de rotație lent, care poate căuta un anumit sector doar o dată pe revoluție, de obicei, în câteva secunde. Scopul mici, cum ar fi redus de zbor cu rachete de croazieră este aproape imposibil de detectat în aceste condiții. Capacitatea de fazată la o schimbare aproape instantanee în direcția fasciculului și forma pentru a adăuga de fapt, o nouă dimensiune pentru susținerea obiectivelor, ca obiective diferite pot fi urmărite prin diferite grinzi, fiecare dintre care se împletește cu timpul scours periodic fascicul de revizuire. De exemplu, linia de vedere poate acoperi 360 de grade periodic, în timp ce razele care însoțesc pot urmări obiectivele individuale, indiferent în cazul în care, în acest timp îndreptată linie de vedere.
fazate, precum și toate proiectele au limite. Principala limitare - intervalul de unghiuri pentru care fasciculul poate fi deviat. Practic, limita este de 45 - 60 de grade față de un plan vertical al antenei. Deformația grinzii la unghiuri mari degrada semnificativ performanța antenei. Acest lucru se datorează două efecte. Primul - reducerea lungimii efective (lățime) a antenei cu creșterea unghiului de deflexie fasciculului. La rândul său, reducerea lungimii zabrele coroborat cu reducerea câștigului antenei reduce capacitatea de detecție a distanței țintă.
Al doilea efect este de vedere mai puțin clar și este cauzată de radiațiile elementelor selectate din fante care emit mai mici cu creșterea unghiului vertical, reducând astfel puterea de transmisie și sensibilitate. Ca urmare, fasciculul este substanțial valorile atenuate și defocalizare la unghiuri extreme. Această reducere este atât de important încât într-o situație tipică este reducerea câștigul antenei și puterea radiată și, astfel, la o sensibilitate de 25%, la 60 de grade față de verticală.
Vezi ce „matrice pe etape“ în alte dicționare:
fazate - 1. Un traductor mozaic cu elemente active multiple (piezo tipic elemente), control care permite crearea câmpurilor acustice ale diferitelor configurații. 2. Invertor cu mai multe elemente active separate (de obicei ... ... Traducator tehnic
O antenă fazate - (fazate) array antenă cu faze controlabile sau diferențele de fază (defazări) ale undelor radiate (sau primite) a elementelor sale. Etapizarea permite de ex. genera necesarul de control al radiațiilor model de ea ... ... Collegiate dicționar
Phased array antena - (array etape) array antenă cu faze controlabile sau diferențele de fază (defazări) ale undelor radiate (sau primite) a elementelor sale. Etapizarea permite, de exemplu, pentru a forma modelul fasciculului dorit, control-l ... ... Collegiate dicționar
fazate - matrice antena RAP, și direcția de radiație (sau) forma care diagrama direcțională reglată prin schimbarea amplitudinii sau faza distribuției curenților în câmpurile de excitație corespunzătoare elementelor radiante. [91] GOST 23282 Subiecte ... ... Manual Tehnic traducator
O antenă rețele fazate - imens sol pe etape matrice de avertizare atac sistem de rachete în Alaska, SUA sisteme de control al armelor de luptă moderne etape antenă matrice la teoria ondulatorie a unui grup de radiatoare cu antenă, în care relativă ... ... Wikipedia
- Antena Investigarea cu o scanare cu fascicul electric. Roman Komyagin. Principii de construcție și de calcul al antenei de scanare a „matrice pe etape“. Alături de cunoștințe teoretice generale raschetnyesootnosheniya date necesare pentru ... Citește mai mult Cumpărați 118 ruble eBook