1tom - 0693.htm
93
движение А., сигнал к-рой обрабатывается в процессе движения методом когерентного накопления. А. с обработкой сигнала применяют в радиоаг.тр, системах аисртурного синтеза (см. Апертурный синтез, Антенна радиотелескопа]. Принцип апертурного синтеза заключается в использовании ряда А., последовательно во времени или стационарно занимающих определ. положения. Их сигналы суммируются и перемножаются с разл. взаимными фазовыми соотношениями. В результате обработки на ЭВМ получается информация, эквивалентная таковой при использовании сплошной апертуры, значительно превосходящей апертуры отдельных А, При машинной обработке можно осуществлять сканирование в пределах достаточно широкого лепестка отдельной А. и другие необходимые преобразования ДН, Перспективными являются глобальные наземные и космич. системы апертурного синтеза, объедин╦нные через ИСЗ. Чувствительность и разрешение этих систем позволяют исследовать отдал╦нные объекты Вселенной. В 1Я70-х гг. возник новый тип A.t состоящей из реш╦тки облучателей со встроенными полупроводниковыми диодами и осуществляющей одноврем. при╦м и выпрямление СВЧ-колебаний,≈ т. н. р е к т е п н а (от англ, rectifier и antenna). Возникновение ректенн связано с проблемой создания солнечных космич. электростанций: на геосинхронной орбите (,~35800 км над Землей) размещаются панели солнечных батареи площадью ~10 км2 каждая, вырабатывающие ио 4≈5 млн, кВт электроэнергии пост. тока. Эта энергия должна питать мощные СВЧ-генераторы, подсоедин╦нные к передающим А. (активные ФАР с диаметром ~1 км), посылающим на Землю мощный когерентный пучок эл.-магн, волн сантиметрового диапазона (эти волны слабо поглощаются в ионосфере и тропосфере Земли). Это излучение можно принимать на Земле ректеннами с размерами реш╦тки ~7 км.
Лит.: Щелкунов С., Ф р и и с Г., Антенны (Теория и практика), пер. с англ., М., 1955; Ф е л ь д Н. Н., Б е н е н-с о н Л. С., Антенны сантиметровых и дециметровых волн, ч. 1, М-, 1955; Вайнштейн Л. А,, Электромагнитные волны, М., 1957; Ф р а д и н А. 3., Антенны сверхвысоких частот, М., ЗЙ57; М а р к о в Г. т., С а а о н о в Д. М., Ан-тенлы, 2 ИУД., М., 1975; 3 е л к я н Е. Г., Построение излучающей системы по лапанной диаграмме направленности, М,≈ Л., 1%3; Сканирующие антенные системы СВЧ, пер. с англ,, т. 1≈3, М,т 19Hii≈71; ш и ф р и н Н. С., Вопросы статистической теории антенн, М., 1970; Б а х р а х Л. Д., Крем е-н е ц к и и С. Д., Синтез излучающих систем, М., 1974; Ц е и т-л и я Н. М., Антенная техника и радиоастрономия, М., 197li; Айзенберг Г, 3., Ям польский В. Г., Те реши н О. II., Антенны УКВ, ч. 1≈2, М., 1977; Вычислительные методы в электродинамике, пер. с англ., М., 1977; Антенны. Современное состояние и проблемы, под ред. Л. Д. Бахраха и, Д. И, Воскресенского, М., 1979; Б а х р а к Л. Д., К у р о ч* к и н А, П., Голография в микроволновой технике, М., 1979; К и н г Р., С ы и т Г., Антенны в материальных средах, пер. С англ., Гт. 1≈2], М., 1984. М, А, Миллер» Н. М. Цейтлин.
АНТЕННА БЕГУЩЕЙ ВОЛНЬ'1 ≈ антенна, у к-рой иоле на апертуре аналогично полю бегущей волны. А, б. в. используют для при╦ма (излучения) волновых полей любой природы (эл.-магн., акустич.), но чаще всего в диапазоне радиоволн. Напр., если поле на апертуре А. б. в. описывается ф-лой a (z, t)≈A exp i(<))t≈ ≈ф(г))тгде to ≈ угловая частота, амплитуда А постоянна, а фаза распределена по линейному закону q>(z)=f}s, где (1 ≈ со/Уф, Уф≈фазовая скорость волны, то a(z,t] совпадает с полем плоской волны (с волновым числом fc^io/с, с ≈ скорость света), падающей на апертуру под углом 0 к оси z, при этом cos 6=р/А=с/?;ф. Даже синфазную антенну можно рассматривать как частный вариант АГ б. в. с р^=0, 9 ≈л/2. В общем случае линейное распределение фазы на апертуре сочетается с разл. изменениями амплитуды (неоднородные бегущие волны). Существуют и такие А. б. в., где применяют распределения с переменной v$.
Различают А. б. в, с быстры м и (уф>с) и м е д-ленными (УФ <с) волнами. В первом случае излучение максимально в направлении, соответствующем углу 6 к оси z (я/2>0>0) и совпадающем с направлением распросгранения эфф. плоской волны. Б определ. смыс-
ле это аналог черепковского излучения. Если А. б. в. одномерна, то поле излучения аксиально симметрично и диаграмма направленности воронкообразная. При уф≈э-с конус прижимается к оси, а при Уф≈с излучение максимально в направлении оси. Такая А. б, в. наз. антенной осевого излучения. Ее' коэф. направленного действия (КНД) может вдвое превышать КНД синфазной антенны (с/г;ф=0). При УФ<С поля, создаваемые элементами раскрыиа А. б. в. в направлении максимума диаграммы, т. е. вдоль оси, несинфазпы, т. к. синфазное направление лежит в области мнимых уг.юн. С увеличением замедления диаграмма сужается, а КНД возрастает до нек-рого оптим. значении.
Конструктивное исполнение А. б. в. разнообразно. В Л. б. в. с быстрыми волнами используют экранированные или открытые линии передачи, в к-рых возбуждаются бегущие моды, задающие требуемые аплитудно-фазовые распределения ыа расположенных вдоль линии излучателях (щели, штыри и т. п.). В А. б. в. с медленными волнами используют линии, поддерживающие поверхностные волны (диэлектрич., металлич. с дналектрич, покрытием, гофрированные и т.п.≈ см. Замедляющая система). Важной разновидностью являются антенны с обратными волнами (в к-рых фазоная скорость противоположна групповой). А. б. в. обладают неоспоримыми преимуществами при необходимости «вписать» антенну в контуры обтекаемых поверхностен подвижных объектов, такие антенны наз, невыетупающими. Применение А. б. в. в диапазоне средних и длинных волн связано, в частности, с возможностью электрич. сканирования диаграммы направленности пут╦м управления фазами на апертуре.
Лит.: Ф е д ь д Я. Н., ВеиенсонЛ, С., Антенно-фи-дерные устройства, ч. 2, М., 1959; Захарьсв Л. Н., Л е-м а н с к и и А. А., Щеглов К. С., Теория излучения по-1)С[)хносгпых антенн, М., 1969; Уолтер К., Антенны бегущей волны, пер. с англ., М., 1970. К. С, Щеглов.
АНТЕННА ПЕРЕМЕННОГО ПРОФИЛЯ ≈ мпогоэле-монтнан зеркальная антенна, отражающая поверхность к-рой состоит из большого числа сравнительно небольших подвижных элементов. Диаграмма направленности А. п. п. формируется при помощи спец. расположения элементов и облучателя, находящегося в фокусе отражающей поверхности, Поворот диаграммы направленности осуществляется не поворотом отражающей поверхности в целом, как в обычных зеркальных антеннах, а изменением взаимного положения отражающих элементов, т. е. изменением формы отражателя. Этим и объясняется название А, п. п. Возможность изменения формы поверхности используется также для пери* одич. юстировки А, п, п., регулировки е╦ поверхности с целью получения высокой абс. точности. Кривая, по к-рой устанавливаются центры элементов, изменяется от параболы (при наблюдениях на горизонте) до окружности (при наблюдениях в зените), А. и. п. может работать одноврем. но 4 направлениям, при этом в каждом направлении используется до V4 всех элементов. Для направлений вблизи зенита можно использовать все отражающие элементы. В А. п. п, осуществлены два лрипцина: 1) формирование большой'Отражающей поверхности из небольших, независимо контролируемых элементов, к-рые можно установить друг относительно друга с точностью, значительно превышающей точность изготовления металлоконструкций; 2) использование методов апертурного синтеза, позволяющих синтезировать двумерные изображения. Благодаря этому А. п. п. сочетает в себе достоинства зеркальных антенн и систем апертурного синтеза: широкополосность и направленность, т, е, возможность наблюдений на разных частотах с высоким угловым разрешением. Именно поэтому антенна крупнейшего отечеств, радиотелескопа сантиметрового диапазона РАТАН-600 выполнена в вида А. п. п. (см. рис, 6 в ст. Антенна радиотелескопа). Он является универсальным и гибким инструментом, пригодным для наблюдения разл. астр, объектов. РАТАН-600 состоит из 895 элементов, расиолож. по
X X
ш
99
")
}
