Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Разработка узлов антенны и волноводного тракта макета короткоимпульсной радиолокационной установки

# 12, декабрь 2014
DOI: 10.7463/1214.0751309
Файл статьи: SE-BMSTU...o559.pdf (923.73Кб)
авторы: Голубцов М. Е., Овечкин В. С., Фадеева Н. Ю., Парщиков А. А., Борисов А. А.

УДК 621.396.96

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Целью работы являлось создание установки для изучения возможностей применения короткоимпульсных радиосигналов в радиолокации. В состав установки входит антенна и элементы волноводного тракта. Узлы волноводного тракта должны обеспечивать работу в Х-диапазоне, с относительной шириной рабочей полосы 10 % и мгновенной полосой сигнала 5% при величине излучаемой мощности 1,5 кВт. Антенна должна обеспечивать форму дианраммы направленности, близкую к косекансной. Уровень боковых лепестков не более минус 25 дБ. Уровень фона не хуже минус 30 дБ. Фронт волны, излучаемой с апертуры антенны, должен формироваться в пространстве строго одновременно.
В качестве наиболее простого варианта реализации антенны выбрана усеченная параболическая зеркальная антенна с офсетным положением облучателя. Фазовый центр облучателя смещен из точки фокуса параболоида для формирования косекансной диаграммы направленности. Для анализа антенны использован метод физической оптики. Получены расчетные диаграммы направленности рупорного облучателя и зеркальной антенны удовлетворяющие условиям технического задания. Возможности опытного производства и ограничения на массу и габариты системы определяют выбор конструкции. Зеркальная антенна представляет собой каркасную конструкцию с закрепляемыми на ней элементами отражающей поверхности. Отражающая поверхность выполнена составной из прямоугольных панелей, изготовленных методом гидроформовки. После изготовления проведены испытания и настройка антенны в безэховой камере. Полученные результаты также удовлетворяют требования.
Кроме зеркальной антенны и рупора были рассчитаны, изготовлены и экспериментально исследованы элементы волноводного тракта: волноводные изгибы и вращающееся сочленение. Все расчеты осуществлялись с учетом возможностей обеспечения производством допусков, технологических скруглений углов, точностей изготовления и прочих параметров.
За основу конструкции вращающегося сочленения принят коаксиальный волновод. Это позволяет, с одной стороны сохранить осевую симметрию возбуждаемой волны во вращающемся участке, а с другой – не требует применения металлических резонансных колец, встраиваемых в диэлектрические шайбы для организации перехода от вращающейся круглой части к неподвижному прямоугольному волноводу. Части устройства сопрягаются при помощи дроссельно-фланцевого соединения. Выбранная конструкция обеспечивает требуемый уровень мощности. Экспериментальное исследование всех узлов волноводного тракта показывает их соответствие техническому заданию.
Макет допускает дальнейшую модернизацию. Предусмотрена возможность изменения положения рупорного облучателя и установки на раму облучателя контррефлектора в виде плоского зеркала. Возможна полная замена зеркальной антенны на микрополосковую антенную решетку.  Макет установлен на мобильную платформу и с его помощью ведутся экспериментальные исследования.

Список литературы
  1. Balanis A. Antenna Theory: Analysis Design. 3rd ed. John Wiley & Sons, Inc., 2005. 1117 p.
  2. Голубева Н.С., Митрохин В.Н. Основы радиоэлектроники сверхвысоких частот: учеб. пособие. 2-е изд. стер. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 488 с.
  3. Максимов В.М. Устройства СВЧ: основы теории и элементы тракта. М.: Сайнс-Пресс, 2002. 72 с.
  4. Малков Н.А., Пудовкин А.П. Устройства сверхвысоких частот: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 92 с.
  5. Фадеева Н.Ю., Голубцов М.Е., Парщиков А.А. Разработка зеркальной антенны со специальной формой диаграммы направленности применительно к условиям производства // Сб. докладов по тематике «Электродинамика, распространение радиоволн, антенны. Техника СВЧ» международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» за период 2002 г.-2013 г. Воронеж: НПФ «САКВОЕЕ», 2014. С. 2914-2921.
  6. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет излучаемых структур с помощью FEKO. М.: ЗАО «НПП «Родник», 2008. 246 с.
  7. Банков С.Е., Грибанов А. Н., Курушин А. А. Электродинамическое моделирование антенных и СВЧ структур с использованием FEKO. М.: OneBook, 2013. 419 с.
  8. Литун В.И., Прохорова В.В., Русов Ю.С, Фадеева Н.Ю. Печатная антенная решётка сантиметрового диапазона волн // 21-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2011) (Севастополь, 12-16 сентября 2011 г.): матер. В 2 т. Т. 2. Севастополь: Вебер, 2011. С . 559-560.
  9. Митрохин В.Н., Фадеева Н.Ю., Литун В.И. Разработка V -образного широкополосного излучателя для печатной антенной решётки // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2011. № 11. Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/248346.html (дата обращения 01.11.2014).
  10. Фадеева Н.Ю., Литун В.И., Митрохин В.Н. Трёхмерный широкополосный микрополосковый излучатель // XVII международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь»: матер. В 3 т. Т. 2. Воронеж: НПФ «САКВОЕЕ» ООО, 2011. С. 1590-1594.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)