Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При работе в условиях высоких температур проводящие по­ верхности изготовляют из графита, а непроводящие — из керами­ ки (различные силикаты, стеатит и т. и.) путем формовки с по­ следующим обжигом, чем достигается высокая механическая проч-

ЭЛР,дбмг

Рис. 5.26. Диаграмма вторичного отражения ложной цели в виде диэлектрического стержня (рис. 5.25) на частоте 1000 Мгц:

а — вертикальная поляризация; б — горизонтальная поляризация

ность ложной дели. Диаграммы вторичного излучения ЛЦ на частотах 1000 Мгц, 5000 Мгц и более показаны на рис. 5.26 и 5.27 соответственно. Из рис. 5.26 можно найти, что в диапа­ зоне углов облучения ±45° ЭПР цели достигает 0,5—1,0 м2.

194

о

‘tS

90

135

180

Ракурс, град

а

Рис. 5.27. Диаграмма вторичного излучения ложной цели в виде диэлектрического стержня (рис. 5.25) на частоте 5000 Мгц:

а — вертикальная поляризация; б — горизонтальная поляризация

Диаграмма вторичного излучения на частотах 5000 Мгц и более

имеет

более

изрезанный

характер. Средняя

ЭПР

примерно

рав­

на 0,1

м2.

 

более сложная конструкция ложной цели

На рис. 5.28 показана

указанного

выше типа,

предназначенная

для

глубокого

про­

никновения в атмосферу. Она состоит из жестко соединенных ко­

нического носика (радиус

затупления

1,53 см,

 

угол

полураствора

конуса 12°) и усеченного конуса

(диаметр основания со стороны

торца ЛЦ 35,5 см, угол полураствора 22°).

 

 

ЛЦ

на

 

участке

Для

обеспечения

статической

устойчивости

 

атмосферного спуска

внутренняя полость

конического

носика

за­

 

 

 

 

 

 

полнена тяжелым сплавом, со­

 

 

 

 

 

 

стоящим из 90% вольфрама, 6%

 

 

 

 

 

 

никеля, 4% меди. Усеченный ко­

 

 

 

 

 

 

нус собран из проводящих и не­

 

 

 

 

 

 

проводящих

колец.

Конический

 

 

 

 

 

 

носик и проводящие

кольца

вы­

 

 

 

 

 

 

полнены из графита, непроводя­

 

 

 

 

 

 

щие

кольца — из

керамического

 

 

 

 

 

 

материала. Жесткость

конструк­

 

 

 

 

 

 

ции

ЛЦ

обеспечивается

кониче­

 

 

 

 

 

 

ским экраном.

 

 

 

 

колец

 

 

 

 

 

 

Ширина

проводящих

 

 

 

 

 

 

в данной

ЛЦ

имеет

некоторый

 

 

 

 

 

 

разброс с целью увеличения диа­

Рис. 5.28.

Ложная цель

для глубо­

пазона рабочих частот отража­

кого

проникновения в атмосферу:

теля.

Диаграммы

вторичного из­

/ — проводящий

конический

Н О С И К ;

2 —

лучения цели

 

на частоте 5000 Мгц

балласт

для

обеспечения

статической

 

устойчивости; 3 — проводящие

кольца; 4

показаны

на

 

рис.

5.29.

Средняя

кольца

из

диэлектрика; 5 — конический

ЭПР

ложной

цели

составляет

экран

для

обеспечения жесткости кон­

 

 

 

струкции

 

 

примерно 0,1

м2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С точки зрения диапазонно-

сти работы внимание разработчиков средств

 

РИД

за

рубежом

привлекают

антенны

логопериодического

типа. Особый

класс

логопериодических частотно-независимых антенн образуют кониче­ ские спиральные антенны. Однако они сложны в производстве. Трудность заключается в первую очередь в том, что расстояния между проводниками ближе к вершине конуса становятся очень малыми, в особенности при малых углах намотки опирали. Это особенно заметно при выполнении сверхширокополосных моделей антенн для радиопротиводействия, так как даже небольшие от­ клонения от принятых допусков ведут к резкому ухудшению электрических характеристик антенны. В результате присущие коническим логоспиральным антеннам весьма низкий КСВН и высокий к. п. д. зачастую не могут быть использованы пол­ ностью.

Для использования в системах связи, радиоразведки и радиопротиводействия в зарубежной печати называют нижеследующие параметры конических спиральных антенн.

196


Рис. 5.29. Диаграмма вторичного излучения ложной цели (рис. 5.28) в полярной системе координат:

а—вертикальная поляризация; 6=- горизонтальная поляризация

197

 

 

Параметры

конических спиральных

антенн

 

Верхняя

рабочая

частота ..................................................

 

12,4

Ггц

Нижняя

рабочая

ч астота ..................................................

. . •

100 Мгц

Ширина луча по уровню половинной мощности

65—85°

Максимальное отклонение от заданной ширины луча по

±5°

половинной мощности в рабочем диапазоне .

10. . дб.

Ширина диаграммы направленности на уровне

120—150°

Максимальный уровень

заднегоизлучения....................

 

—25 дб

Максимальный уровень

боковых лепестков.....................

 

—20 дб

Коэффициент

направленности ..........................................

 

6 ,5 —8,5 дб

Пиковое значение коэффициента эллиптичности на оси

1,0

Дб

излучения в рабочем диапазоне частот .......................

 

Коэффициент

эллиптичности..............................................

 

2,0

дб

КСВН.........................................................................................

 

коэффициента усиления

 

2

 

Стабильность

 

В пределах

 

 

 

 

 

 

± 1 .0

дб

На рис. 5.30 показаны три конические логоспиральные антен­ ны AS-1085 (слева — малогабаритная антенна с диаметром осно-

Рис. 5.30. Образцы логоспиральных конических антенн

вания 45,7 мм, углом нарезки спирали 85°; справа — такая же ан­ тенна, но с углом нарезки спирали 82,5°; более крупная антенна в центре является экспериментальной).

198


 

 

Технические характеристики антенны AS-1085

 

Диапазон

рабочих ч аст от ..................................................

 

2000—10 000 Мгц

Ширина луча по половинной мощности.......................

 

73±3°

Максимальный уровень обратного излучения...............

:.

—25

дб

Максимальный уровень боковых лепестков...................

—20 дб

Коэффициент

эллиптичности..............................................

,

Менее 1,5 дб

КСВН .........................................................................................

 

коэффициента усиления

 

2

 

Стабильность

 

В пределах

Диаметр

вершины к о н уса

 

±0.5

дб

 

4,3

мм

Диаметр

основания к онуса..............................................

 

45,7

мм

Количество спиралей .............................................................

 

2

 

Диаграммы направленности антенны AS-1085 (на трех различ­ ных частотах) показаны на рис. 5.31. Из их сравнения следует, что основной лепесток в диапазоне длин волн 3,5—11,5 см суще­ ственных изменений не претерпевает.

Рис. 5.31. Типовые диаграммы направленности антенны AS-1085 в плоскости 0

Более перспективным направлением, по мнению специалистов США, является создание ложных целей в виде автономных ди­ польных логопериодических антенных решеток. Такая решетка на проводящем конусе сконструирована и испытана. Испытания по­ казали целесообразность применения антенных решеток в систе­ мах ракет и космических аппаратов, если условия работы тре­ буют частотной независимости в диапазоне метровых санти­

метровых волн,

199



Геометрические параметры дипольной логопериодической ре­ шетки, схема которой показана на рис. 5.32, связаны соотноше­ ниями

1-П+1 __ Rn-j-i

[5.59]

 

где Ln— длина n-го дипольного элемента;

Rn— расстояние элемента до вершины конуса.

Размеры решетки определяются половинным углом при ее вершине а.

Рис. 5.32. Схема простой дипольной логопериодической антен­ ной решетки на проводящем конусе

Теоретически наличие проводящего конуса не должно нару­ шать соотношения логопериодичности. При относительно малых углах р резонансные характеристики каждого диполя будут изме­ няться в том же соотношении [5.59], и, таким образом, сохра­ нится общая частотная независимость решетки. При больших р излучающие свойства каждого дипольного элемента будут изме­ няться и, по-видимому, ухудшаться в той же пропорции, так что в результате сохранится частотно-независимый режим при не­ сколько ухудшенных характеристиках излучения. Предельный ва­ риант такой структуры будет соответствовать случаю а = (3. Для уменьшения поляризационной избирательности может использо­ ваться сложная решетка, дипольные элементы которой ортого­ нальны друг другу. Экспериментальный образец антенной решет­ ки с контейнером (оболочкой) представлен на рис. 5.33. Диполь­ ные элементы выполнены из алюминиевых стержней толщиной 3,2 мм и длиной от 53,3 до 129,5 см. Каждый дипольный элемент складывается таким образом, что после того, как будет одета обо­ лочка контейнера, все восемь элементов каждой половины решет­ ки укладываются в продольный канал длиной 76,2 см с попереч­

200

ным сечением 3,8X3,8 см. Оболочки каналов помещаются заподлицо к конической поверхности. Таким образом, все элементы ре­ шетки убираются в четыре отдельных канала и могут быть раз­ вернуты независимо друг от друга. Вследствие того что стальные изогнутые секции стремятся «развернуться», для перевода всей структуры из сложенного положения в развернутое достаточно

а

б

Рис. 5.33. Крестообразная пассивная логопериодическая дипольная антенная решетка:

авид в развернутом состоянии; 6 — контейнер для антенной решетки

«открыть» оболочку каждого канала. Механизм отпирания обыч­ но помещается у вершины конуса. Для одновременного отпира­ ния механизмов всех четырех каналов используется пиротехниче­ ский заряд.

Некоторые параметры опытного образца антенной логопериодической решетки

Диапазон

частот......................................

реш етки ......................

... .

125—400 Мгц

Угол при

вершине

 

66°

Угол при вершине

конуса....................................................

 

10°

Высота конуса .....................................................................

конуса

 

81,2

см

Диаметр

основания

 

22,9

см

Диаметр

вершины конуса....................................................

 

11,4

см

В е с .................................................................................

 

 

 

12,2

кг

Объем в сложенном виде.....................................................

i

13,4

дм3

Свободный объем

внутри к о н у са ..................................

3,5

дм3

Объем развернутой антенны.........................................

...

494

дм3

Взаимовлияние ортогональных простых решеток . . . .

— (25— 30) дб

Легкие ложные

цели, имитирующие

головную

часть

МБР на

внеатмосферном участке полета, выполняются, как правило, в ви­ де баллонов (пустотелых или с сотовым заполнением) из металли­ зированной майларовой пленки толщиной 1,27 мкм. Сотовая структура используется, с одной стороны, для придания сложным целям геометрической формы головной части, с другой — для уменьшения вероятности разрыва оболочки при ее наполнении от газового аккумулятора давления.

Контейнеры с ЛЦ с борта МБР (или ГЧ) выбрасываются в специальных многотрубных направляющих устройствах. В каче­

201