HF 다중 행 위상 안테나 어레이. 특별한 목적을 위한 Afu. 활성 위상 배열 안테나 수신
번역을 위한 기사는 alessandro893에 의해 제안되었습니다. 이 자료는 특히 레이더의 작동 원리와 설계를 설명하는 광범위한 참조 사이트에서 가져온 것입니다.
안테나는 전기를 전파로 변환하거나 그 반대로 변환하는 전기 장치입니다. 안테나는 레이더뿐만 아니라 방해 전파, 방사선 경고 시스템 및 통신 시스템에도 사용됩니다. 전송 중에 안테나는 레이더 송신기의 에너지를 집중시켜 원하는 방향으로 향하는 빔을 형성합니다. 수신 시 안테나는 반사된 신호에 포함된 반사 레이더 에너지를 수집하여 수신기로 전송합니다. 안테나는 종종 빔 모양과 효율성이 다양합니다.
왼쪽은 등방성 안테나, 오른쪽은 지향성 안테나입니다.
다이폴 안테나
다이폴 안테나 또는 다이폴은 가장 간단하고 가장 널리 사용되는 안테나 종류입니다. 두 개의 동일한 도체, 와이어 또는 막대로 구성되며 일반적으로 양측 대칭을 갖습니다. 송신 장치의 경우 전류가 공급되고 수신 장치의 경우 안테나의 두 절반 사이에서 신호가 수신됩니다. 송신기 또는 수신기의 피더 양쪽은 도체 중 하나에 연결됩니다. 쌍극자는 공진 안테나입니다. 즉, 해당 요소는 정재파가 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 전달되는 공진기 역할을 합니다. 따라서 쌍극자 요소의 길이는 전파의 길이에 따라 결정됩니다.
방사선 방식
다이폴은 전방향 안테나입니다. 이러한 이유로 통신 시스템에 자주 사용됩니다.
비대칭 진동기 형태의 안테나(모노폴)
비대칭 안테나는 다이폴 안테나의 절반이며 수평 반사 요소인 전도성 표면에 수직으로 장착됩니다. 모노폴 안테나의 지향성은 수평 반사 요소 아래에 방사선이 없기 때문에 이중 길이 다이폴 안테나의 두 배입니다. 이런 점에서 이러한 안테나는 효율이 2배나 높으며, 동일한 송신 전력을 사용하여 더 많은 전파를 송신할 수 있다.
방사선 방식
웨이브 채널 안테나, Yagi-Uda 안테나, Yagi 안테나
방사선 방식
코너 안테나
VHF 및 UHF 송신기에 자주 사용되는 안테나 유형입니다. 이는 일반적으로 90° 각도로 연결된 두 개의 평면 직사각형 반사 스크린 앞에 장착된 조사기(쌍극자 또는 Yagi 배열일 수 있음)로 구성됩니다. 금속판이나 격자(저주파 레이더용)는 반사판 역할을 하여 무게를 줄이고 바람 저항을 높일 수 있습니다. 코너 안테나는 범위가 넓으며 이득은 약 10-15dB입니다.
방사선 방식
진동기 로그 주기(로그 주기) 안테나 또는 대칭 진동기의 로그 주기 배열
LPA(로그 주기 안테나)는 길이가 점차 증가하는 여러 개의 반파장 쌍극자 방출기로 구성됩니다. 각각은 한 쌍의 금속 막대로 구성됩니다. 쌍극자는 서로 밀접하게 연결되어 있으며 반대 위상으로 병렬로 피더에 연결됩니다. 이 안테나는 Yagi 안테나와 유사해 보이지만 작동 방식은 다릅니다. Yagi 안테나에 요소를 추가하면 지향성(이득)이 증가하고 LPA에 요소를 추가하면 대역폭이 늘어납니다. 다른 안테나에 비해 가장 큰 장점은 작동 주파수 범위가 매우 넓다는 것입니다. 안테나 요소의 길이는 로그 법칙에 따라 서로 관련됩니다. 가장 긴 요소의 길이는 가장 낮은 주파수 파장의 1/2이고, 가장 짧은 요소는 가장 높은 주파수 파장의 1/2입니다.
방사선 방식
헬릭스 안테나
나선형 안테나는 나선형으로 꼬인 도체로 구성됩니다. 일반적으로 수평 반사 요소 위에 장착됩니다. 피더는 나선형 바닥과 수평면에 연결됩니다. 일반 모드와 축 모드의 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다.
일반(가로) 모드: 나선 크기(직경 및 경사)가 전송된 주파수의 파장에 비해 작습니다. 안테나는 동일한 방사 패턴으로 단락된 다이폴 또는 모노폴과 동일한 방식으로 작동합니다. 방사선은 나선 축에 평행하게 선형 편광됩니다. 이 모드는 휴대용 및 모바일 라디오용 소형 안테나에 사용됩니다.
축 모드: 나선의 크기는 파장과 비슷합니다. 안테나는 방향성 안테나로 작동하여 축을 따라 나선형 끝에서 빔을 전송합니다. 원편파의 전파를 방출합니다. 위성 통신에 자주 사용됩니다.
방사선 방식
마름모꼴 안테나
다이아몬드 안테나는 다이아몬드 모양으로 지상에 고정된 1~3개의 평행선으로 구성된 광대역 지향성 안테나로, 와이어가 절연체를 사용하여 부착된 타워 또는 폴에 의해 각 꼭지점에서 지지됩니다. 안테나의 네 면은 모두 길이가 동일하며 일반적으로 적어도 파장이 동일하거나 더 길습니다. 데카미터파 범위의 통신 및 작동에 자주 사용됩니다.
방사선 방식
2차원 안테나 배열
HF 대역(1.6~30MHz)에 사용되는 쌍극자의 다중 요소 배열로, 쌍극자의 행과 열로 구성됩니다. 행 수는 1, 2, 3, 4 또는 6일 수 있습니다. 열 수는 2 또는 4일 수 있습니다. 쌍극자는 수평으로 편광되어 있으며 반사 스크린은 증폭된 빔을 제공하기 위해 쌍극자 어레이 뒤에 배치됩니다. 쌍극자 기둥의 수는 방위각 빔의 너비를 결정합니다. 2개 열의 경우 방사 패턴의 너비는 약 50°이고, 4개 열의 경우 30°입니다. 메인 빔은 최대 90°의 적용 범위를 위해 15° 또는 30° 기울일 수 있습니다.
행 수와 지면 위 가장 낮은 요소의 높이에 따라 앙각과 서비스 영역의 크기가 결정됩니다. 두 행의 배열은 각도가 20°이고, 네 줄의 배열은 각도가 10°입니다. 2차원 배열의 방사선은 일반적으로 약간의 각도로 전리층에 접근하며, 낮은 주파수로 인해 지구 표면으로 반사되는 경우가 많습니다. 방사선은 전리층과 지면 사이에서 여러 번 반사될 수 있으므로 안테나의 작용은 수평선에만 국한되지 않습니다. 결과적으로 이러한 안테나는 장거리 통신에 자주 사용됩니다.
방사선 방식
혼 안테나
혼 안테나는 전파를 빔으로 수집하는 확장된 혼 모양의 금속 도파관으로 구성됩니다. 혼 안테나는 작동 주파수 범위가 매우 넓습니다. 즉, 경계에서 20배의 간격(예: 1~20GHz)으로 작동할 수 있습니다. 이득은 10~25dB이며 대형 안테나의 피드로 자주 사용됩니다.
방사선 방식
파라볼라 안테나
가장 널리 사용되는 레이더 안테나 중 하나는 포물선 반사경입니다. 피드는 포물선의 초점에 위치하며 레이더 에너지는 반사경 표면으로 향합니다. 대부분의 경우 혼 안테나가 피드로 사용되지만 다이폴 안테나와 헬리컬 안테나를 모두 사용할 수도 있습니다.
에너지의 점원이 초점에 있기 때문에 일정한 위상의 파면으로 변환되어 포물선이 레이더에 사용하기에 매우 적합하게 됩니다. 반사면의 크기와 모양을 변경하면 다양한 모양의 빔과 방사 패턴을 만들 수 있습니다. 포물선형 안테나의 지향성은 Yagi 또는 다이폴 안테나의 지향성보다 훨씬 우수하며 이득은 30-35dB에 이릅니다. 주요 단점은 크기 때문에 저주파를 처리할 수 없다는 것입니다. 또 다른 점은 조사기가 신호의 일부를 차단할 수 있다는 것입니다.
방사선 방식
카세그레인 안테나
카세그레인 안테나는 기존 포물선 안테나와 매우 유사하지만 두 개의 반사경 시스템을 사용하여 레이더 빔을 생성하고 집중시킵니다. 주 반사경은 포물선형이고 보조 반사경은 쌍곡선형입니다. 조사기는 쌍곡선의 두 초점 중 하나에 위치합니다. 송신기의 레이더 에너지는 보조 반사경에서 주 반사경으로 반사되어 집중됩니다. 대상에서 되돌아오는 에너지는 주 반사경에 의해 수집되어 한 지점에서 보조 반사경으로 수렴하는 빔의 형태로 반사됩니다. 그런 다음 보조 반사경에 의해 반사되어 조사기가 있는 지점에 수집됩니다. 보조 반사경이 클수록 주 반사경에 더 가까워질 수 있습니다. 이 디자인은 레이더의 축 방향 치수를 줄이지만 조리개의 음영을 증가시킵니다. 반대로 작은 보조 반사경은 개구부의 음영을 줄이지만 주 반사경에서 멀리 떨어져 있어야 합니다. 포물선 안테나에 비해 장점: 소형성(두 번째 반사경이 있음에도 불구하고 두 반사경 사이의 총 거리는 포물선 안테나의 피드에서 반사경까지의 거리보다 작음), 손실 감소(수신기를 가까이 배치할 수 있음) 혼 이미터에 연결), 지상 레이더의 사이드 로브 간섭을 줄였습니다. 주요 단점: 빔이 더 강하게 차단되고(보조 반사경 및 피드의 크기가 기존 포물선 안테나의 피드 크기보다 큼) 넓은 범위의 파동에서 잘 작동하지 않습니다.
방사선 방식
안테나 그레고리
왼쪽은 Gregory 안테나, 오른쪽은 Cassegrain 안테나입니다.
Gregory 포물선 안테나는 Cassegrain 안테나와 구조가 매우 유사합니다. 차이점은 보조 반사경이 반대 방향으로 구부러져 있다는 점입니다. Gregory의 설계는 Cassegrain 안테나에 비해 더 작은 보조 반사경을 사용하여 차단되는 빔의 양을 줄였습니다.
오프셋(비대칭) 안테나
이름에서 알 수 있듯이 오프셋 안테나의 이미터와 보조 반사경(그레고리 안테나인 경우)은 빔을 차단하지 않도록 주 반사경의 중심에서 오프셋되어 있습니다. 이 디자인은 효율성을 높이기 위해 포물선형 및 Gregory 안테나에 자주 사용됩니다.
평면 위상판이 있는 카세그레인 안테나
보조 반사경에 의한 빔 차단을 방지하기 위해 설계된 또 다른 설계는 평판 Cassegrain 안테나입니다. 파동의 편파를 고려하여 작동합니다. 전자기파에는 자기와 전기라는 두 가지 구성 요소가 있으며, 이 구성 요소는 항상 서로 수직이고 이동 방향도 수직입니다. 파동의 편파는 전기장의 방향에 따라 결정되며 선형(수직/수평) 또는 원형(원형 또는 타원형, 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 꼬임)일 수 있습니다. 편광에 대한 흥미로운 점은 편광판, 즉 파동을 필터링하여 한 방향이나 평면으로만 편광된 파동만 남기는 과정입니다. 일반적으로 편광판은 원자가 평행하게 배열된 재료로 만들어지거나, 그 사이의 거리가 파장보다 짧은 평행 와이어의 격자일 수 있습니다. 거리는 대략 파장의 절반이어야 한다고 종종 가정됩니다.
일반적인 오해는 전자기파와 편광판이 진동 케이블 및 판자 울타리와 유사한 방식으로 작동한다는 것입니다. 즉, 예를 들어 수평 편파는 수직 슬릿이 있는 스크린으로 차단되어야 합니다.
실제로 전자기파는 기계적 파동과 다르게 행동합니다. 평행한 수평 전선의 격자는 수평 편파 전파를 완전히 차단 및 반사하고 수직 편파 전파를 전송하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 그 이유는 전기장 또는 파동이 도선과 평행할 때 도선의 길이를 따라 전자를 여기시키고, 도선의 길이가 두께보다 몇 배 더 길기 때문에 전자가 쉽게 움직일 수 있고 파동 에너지의 대부분을 흡수합니다. 전자의 움직임은 전류의 출현으로 이어지고 전류는 자체 파동을 생성합니다. 이 파동은 전송파를 상쇄하고 반사파처럼 행동합니다. 반면에 파동의 전기장이 전선에 수직일 때 전선 폭 전체에 걸쳐 전자를 여기시킵니다. 전자는 이런 식으로 활발하게 움직일 수 없기 때문에 반사되는 에너지는 거의 없습니다.
대부분의 그림에서 전파에는 단 1개의 자기장과 1개의 전기장이 있지만 이것이 엄밀히 말하면 동일한 평면에서 진동한다는 의미는 아닙니다. 실제로 전기장과 자기장은 벡터적으로 합산되는 여러 하위 필드로 구성되어 있다고 상상할 수 있습니다. 예를 들어, 두 하위 필드의 수직 편파의 경우 해당 벡터를 추가한 결과는 수직입니다. 두 하위 필드가 같은 위상에 있을 때 결과적인 전기장은 항상 동일한 평면에 고정됩니다. 그러나 하위 필드 중 하나가 다른 하위 필드보다 느린 경우 결과 필드는 파동이 이동하는 방향을 중심으로 회전하기 시작합니다(이를 종종 타원 편파라고 함). 한 하위 필드가 다른 하위 필드보다 정확히 파장의 1/4만큼 느린 경우(위상은 90도 차이) 원형 편광을 얻습니다.
파동의 선형 편파를 원형 편파로 변환하고 그 반대로 변환하려면 하위 필드 중 하나를 다른 하위 필드에 비해 정확히 파장의 1/4만큼 느리게 해야 합니다. 이를 위해 수평에 대해 45도 각도로 위치한 1/4 파장 간격의 평행 전선 격자 (1/4 파장 위상 판)가 가장 자주 사용됩니다.
장치를 통과하는 파동의 경우 선형 편광은 원형으로, 원형은 선형으로 변합니다.
이 원리로 작동하는 평면 위상판을 갖춘 카세그레인 안테나는 동일한 크기의 두 개의 반사경으로 구성됩니다. 보조기는 수평 편파만 반사하고 수직 편파를 전송합니다. 주요한 것은 모든 파도를 반사합니다. 보조 반사판은 메인 반사판 앞에 위치합니다. 이는 두 부분, 즉 45° 각도로 움직이는 슬릿이 있는 판과 파장 폭이 1/4 미만인 수평 슬릿이 있는 판으로 구성됩니다.
피드가 시계 반대 방향으로 원형 편파를 갖는 파동을 전송한다고 가정해 보겠습니다. 파동은 1/4파장판을 통과하여 수평 편파가 됩니다. 수평 와이어에서 반사됩니다. 이는 반대편에서 다시 1/4 파장 판을 통과하며, 이를 위해 판 와이어는 이미 거울상 방향, 즉 90° 회전한 것처럼 방향이 지정됩니다. 이전 편파 변화는 역전되어 파동은 다시 시계 반대 방향으로 원형 편파가 되어 주 반사경으로 다시 이동합니다. 반사경은 편광을 시계 반대 방향에서 시계 방향으로 변경합니다. 보조 반사경의 수평 슬릿을 저항 없이 통과하여 수직 편파된 타겟 방향으로 이탈합니다. 수신 모드에서는 그 반대가 발생합니다.
슬롯 안테나
설명된 안테나는 조리개 크기에 비해 상당히 높은 이득을 가지지만 모두 공통적인 단점이 있습니다. 높은 사이드 로브 민감성(지구 표면의 불쾌한 반사에 대한 민감성 및 유효 산란 영역이 낮은 대상에 대한 민감도), 다음과 같은 이유로 효율성 감소 빔 차단(항공기에서 사용할 수 있는 소형 레이더는 차단 문제가 있으며, 차단 문제가 덜한 대형 레이더는 공중에서 사용할 수 없음). 결과적으로 슬롯 안테나라는 새로운 안테나 디자인이 발명되었습니다. 구멍이나 슬롯이 절단되는 일반적으로 평평한 금속 표면 형태로 만들어집니다. 원하는 주파수로 조사되면 각 슬롯에서 전자파가 방출됩니다. 즉, 슬롯이 개별 안테나 역할을 하여 어레이를 형성합니다. 각 슬롯에서 나오는 빔은 약하기 때문에 사이드 로브도 매우 작습니다. 슬롯 안테나는 높은 이득, 작은 사이드 로브 및 낮은 무게가 특징입니다. 돌출된 부분이 없을 수도 있는데, 이는 경우에 따라 중요한 장점이 됩니다(예: 항공기에 설치하는 경우).
방사선 방식
패시브 위상 배열 안테나(PFAR)
MIG-31을 탑재한 레이더
레이더 개발 초기부터 개발자들은 레이더의 정확도, 범위 및 스캔 시간 간의 균형이라는 한 가지 문제로 인해 어려움을 겪었습니다. 이는 빔 폭이 더 좁은 레이더가 동일한 전력(전력 집중)에서 정확도(해상도 증가)와 범위를 증가시키기 때문에 발생합니다. 그러나 빔 폭이 작을수록 레이더가 전체 시야를 스캔하는 시간이 길어집니다. 더욱이, 고이득 레이더에는 더 큰 안테나가 필요하므로 빠른 스캐닝에 불편합니다. 저주파에서 실제 정확도를 얻으려면 레이더에 너무 큰 안테나가 필요하므로 기계적으로 회전하기 어려울 것입니다. 이 문제를 해결하기 위해 수동 위상 배열 안테나가 만들어졌습니다. 그것은 역학에 의존하지 않고, 빔을 제어하기 위해 파동의 간섭에 의존합니다. 동일한 유형의 두 개 이상의 파동이 진동하여 공간의 한 지점에서 만나면 파동의 총 진폭은 물 위의 파동이 합산되는 것과 거의 같은 방식으로 합산됩니다. 이러한 파동의 위상에 따라 간섭으로 인해 파동이 강화되거나 약화될 수 있습니다.
송신 요소 그룹의 위상차를 제어하여 증폭 또는 감쇠 간섭이 발생하는 위치를 제어함으로써 빔을 전자적으로 형성하고 제어할 수 있습니다. 따라서 항공기 레이더에는 좌우로 빔을 제어하려면 최소한 두 개의 송신 요소가 있어야 합니다.
일반적으로 PFAR이 포함된 레이더는 피드 1개, 저간섭 증폭기 1개, 전력 분배기 1개, 전송 요소 1000~2000개 및 동일한 수의 위상 시프터로 구성됩니다.
송신 요소는 등방성 또는 지향성 안테나일 수 있습니다. 전송 요소의 몇 가지 일반적인 유형:
1세대 전투기에서는 개발이 가장 쉽기 때문에 패치 안테나(스트립 안테나)가 가장 많이 사용되었습니다.
최신 활성 위상 어레이는 광대역 기능과 향상된 이득으로 인해 그루브 이미터를 사용합니다.
사용되는 안테나 유형에 관계없이 방사 요소 수를 늘리면 레이더의 지향성 특성이 향상됩니다.
우리가 알고 있듯이 동일한 레이더 주파수의 경우 조리개를 늘리면 빔 폭이 감소하여 범위와 정확도가 향상됩니다. 그러나 위상 배열의 경우 조리개를 늘리고 레이더 비용을 줄이기 위해 방출 요소 사이의 거리를 늘리는 것은 가치가 없습니다. 요소 사이의 거리가 작동 주파수보다 크면 사이드 로브가 나타나 레이더 성능이 크게 저하될 수 있기 때문입니다.
PFAR의 가장 중요하고 비용이 많이 드는 부분은 위상 천이기입니다. 이것이 없으면 신호 위상과 빔 방향을 제어하는 것이 불가능합니다.
종류는 다양하지만 일반적으로 4가지 종류로 나눌 수 있습니다.
시간 지연이 있는 위상 시프터
가장 간단한 유형의 위상 시프터. 신호가 전송선을 통해 이동하는 데는 시간이 걸립니다. 신호의 위상 변이와 동일한 이 지연은 전송선의 길이, 신호의 주파수 및 전송 물질의 신호 위상 속도에 따라 달라집니다. 주어진 길이의 두 개 이상의 전송선 사이에서 신호를 전환함으로써 위상 변이를 제어할 수 있습니다. 스위칭 요소는 기계식 계전기, 핀 다이오드, 전계 효과 트랜지스터 또는 미세 전자 기계 시스템입니다. 핀 다이오드는 고속, 저손실 및 10kΩ에서 1Ω까지 저항 변화를 제공하는 간단한 바이어스 회로 때문에 자주 사용됩니다.
지연, 초 = 위상 편이 ° / (360 * 주파수, Hz)
단점은 주파수가 증가함에 따라 위상 오류가 증가하고 주파수가 감소함에 따라 크기가 증가한다는 것입니다. 또한 위상 변화는 주파수에 따라 달라지므로 매우 낮은 주파수와 높은 주파수에는 적용할 수 없습니다.
반사형/직교 위상 시프터
일반적으로 이는 입력 신호를 위상이 90° 다른 두 개의 신호로 분할한 후 반사되는 직교 결합 장치입니다. 그런 다음 출력에서 위상이 결합됩니다. 이 회로는 전도성 라인의 신호 반사가 입사 신호와 위상이 다를 수 있기 때문에 작동합니다. 위상 변이는 0°(개방 회로, 제로 버랙터 커패시턴스)에서 -180°(단락 회로, 무한 버랙터 커패시턴스)까지 다양합니다. 이러한 위상 시프터는 넓은 작동 범위를 갖습니다. 그러나 버랙터의 물리적 한계로 인해 실제로 위상 변이는 160°에만 도달할 수 있습니다. 그러나 더 큰 교대를 위해서는 여러 개의 체인을 결합하는 것이 가능합니다.
벡터 IQ 변조기
반사 위상 시프터와 마찬가지로 여기서 신호는 90도 위상 변이를 통해 두 개의 출력으로 분할됩니다. 편향되지 않은 입력 위상을 I-채널이라고 하며, 90도 오프셋을 갖는 직교위상을 Q-채널이라고 합니다. 그런 다음 각 신호는 신호의 위상을 이동할 수 있는 이상 변조기를 통과합니다. 각 신호는 0° 또는 180°씩 위상 변이되어 임의의 직교 벡터 쌍을 선택할 수 있습니다. 그런 다음 두 신호가 재결합됩니다. 두 신호의 감쇠를 제어할 수 있으므로 출력 신호의 위상뿐만 아니라 진폭도 제어됩니다.
고역/저역 통과 필터의 위상 시프터
이는 넓은 주파수 범위에서 작동할 수 없는 시간 지연 위상 천이기 문제를 해결하기 위해 제조되었습니다. 이는 고역 통과 필터와 저역 통과 필터 사이의 신호 경로를 전환하여 작동합니다. 시간 지연 위상 시프터와 유사하지만 전송선 대신 필터를 사용합니다. 고역 통과 필터는 위상 전진을 제공하는 일련의 인덕터와 커패시터로 구성됩니다. 이러한 위상 천이기는 작동 주파수 범위에서 일정한 위상 천이를 제공합니다. 또한 이전에 나열된 위상 시프터보다 크기가 훨씬 작기 때문에 레이더 애플리케이션에 가장 자주 사용됩니다.
요약하자면, 기존 반사형 안테나와 비교하여 PFAR의 주요 장점은 높은 스캐닝 속도(추적 대상 수 증가, 스테이션이 방사선 경고를 감지할 가능성 감소), 대상에 소요되는 시간 최적화, 높은 이득과 작은 사이드 로브(재밍 및 감지가 어려움), 무작위 스캔 시퀀스(재밍이 더 어려움), 특수 변조 및 감지 기술을 사용하여 잡음에서 신호를 추출하는 기능. 주요 단점은 비용이 많이 들고 너비가 60도보다 넓게 스캔할 수 없다는 것입니다(고정 위상 어레이의 시야는 120도이고 기계식 레이더는 이를 360도까지 확장할 수 있음).
활성 위상 배열 안테나
외부에서는 AFAR(AESA)과 PFAR(PESA)을 구별하기 어렵지만 내부에서는 근본적으로 다릅니다. PFAR은 하나 또는 두 개의 고출력 증폭기를 사용하여 단일 신호를 전송한 다음 수천 개의 위상 천이기 및 요소에 대한 수천 개의 경로로 나뉩니다. AFAR 레이더는 수천 개의 수신/전송 모듈로 구성됩니다. 송신기는 요소 자체에 직접 위치하므로 별도의 수신기와 송신기가 없습니다. 아키텍처의 차이점이 그림에 나와 있습니다.
AFAR에서는 약한 신호 증폭기, 고전력 증폭기, 듀플렉서, 위상 천이기 등 대부분의 구성 요소가 크기를 줄여 송수신 모듈이라는 하나의 하우징에 조립됩니다. 각 모듈은 소형 레이더입니다. 그들의 아키텍처는 다음과 같습니다:
AESA와 PESA는 파동 간섭을 사용하여 빔을 형성하고 편향시키지만 AESA의 독특한 디자인은 PFAR에 비해 많은 이점을 제공합니다. 예를 들어, 소신호 증폭기는 신호의 일부가 손실되는 구성 요소 이전에 수신기 가까이에 위치하므로 PFAR보다 신호 대 간섭 비율이 더 좋습니다.
또한 동일한 감지 기능을 갖춘 AFAR은 듀티 사이클과 피크 전력이 더 낮습니다. 또한 개별 APAA 모듈은 단일 증폭기에 의존하지 않기 때문에 서로 다른 주파수의 신호를 동시에 전송할 수 있습니다. 결과적으로 AFAR은 여러 개의 개별 빔을 생성하여 어레이를 하위 어레이로 나눌 수 있습니다. 여러 주파수에서 작동할 수 있는 능력은 멀티태스킹을 가능하게 하며 레이더와 관련된 어느 곳에나 전자 전파 방해 시스템을 배치할 수 있는 능력을 제공합니다. 그러나 동시에 너무 많은 빔을 형성하면 레이더의 범위가 줄어듭니다.
AFAR의 두 가지 주요 단점은 높은 비용과 제한된 시야각(60도)입니다.
하이브리드 전자-기계 위상 배열 안테나
위상 배열의 매우 빠른 스캐닝 속도는 제한된 시야와 결합됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 최신 레이더는 이동식 디스크에 위상 배열을 배치하여 시야를 늘립니다. 시야각과 빔 폭을 혼동하지 마십시오. 빔 너비는 레이더 빔을 나타내고 시야각은 스캔되는 영역의 전체 크기를 나타냅니다. 정확도와 범위를 향상하려면 좁은 빔이 필요한 경우가 많지만 일반적으로 좁은 시야는 필요하지 않습니다.
일반적으로 대중적인 프레젠테이션에서는 발견되지 않는 많은 매우 중요한 미묘함을 대중적인 수준에서 알려주는 훌륭한 기사입니다. 나는 요약된 형태로 많은 새로운 것을 배웠습니다. 매우 감사합니다!
HF 안테나 피더 장치: 송신 안테나
명세서
- 작동 주파수 범위: 3.0~9.0MHz
- 공칭 입력 임피던스 - 2x150Ω(균형 경로)
- 작동 주파수 범위의 VSWR – 2.0 이하
- 45° 앙각의 방위각 패턴은 ±1.5dB 이하의 불균일함을 지닌 원형에 가깝습니다.
- 방사선은 3~6MHz의 주파수 대역에서 45~90°의 앙각 부문과 6~9MHz의 주파수 대역에서 40~65°의 앙각 부문에서 제공되며 불균일성은 ±3dB 이하입니다.
- 방출된 AZI-PRD 파의 편파는 타원형입니다. 편광 회전 방향을 원격으로 제어하는 기능이 제공됩니다.
- AZI-PRD BUP는 3상 교류 네트워크 V(50±1.5)Hz에서 전원을 공급받습니다.
- 리모콘은 단상 교류 네트워크 V(50±2.5)Hz에서 전원을 공급받습니다.
- 네트워크에서 PSU가 소비하는 전력은 250VA 이하입니다.
- VGDSH UAR-Sh를 기반으로 한 안테나 무선 전송 장치는 UHF 범위의 무선국의 일부인 무선 전송 안테나로 사용하도록 설계되었습니다.
명세서
- 작동 주파수 범위: 8.0~24.0MHz
- 최소 0.6의 작동 주파수 범위에서 200Ω의 대칭 정합 부하 출력에 연결된 경우 USS-Sh 입력의 KBV
- F-50 피더의 특성 임피던스는 50Ω입니다.
- 최소 0.8의 작동 주파수 범위에서 일치하는 부하로 작동할 때 F-50 피더 입력의 KBV
아카르
명세서
EAR-V
명세서
KARB-V, KARB-G
KARB-V
탄수화물-G
명세서
- 공칭 출력 임피던스 - 75Ω
- 방위각 패턴 - 방향성
- 유지보수 인력이 상시 배치되지 않고 장기간 연속 작동 가능
활성 수신 안테나
활성 수신 보호 안테나 APZ삼각 진동기가 있는 VHF 무선 통신 시스템의 고정 물체 장비용 보호 대피소에서 수신 안테나로 사용하도록 고안되었습니다.
명세서
- 작동 주파수 범위: 1.5~30.0MHz
- 45°의 앙각에서 수평 또는 타원 편파의 파동을 수신하는 모드의 방위각 APZ 패턴은 ± 3dB 이하의 불균일함을 갖는 원형에 가깝습니다.
- 전력 - 300VA 이하
- 유지보수 인력이 상시 배치되지 않고 장기간 연속 작동 가능
능동수신 소형 안테나 APM삼각 진동기가 있는 UHF 범위의 무선 통신 시스템 고정 물체 장비용 수신 안테나로 사용하기 위한 것입니다.
명세서
- 작동 주파수 범위: 1.5~30.0MHz
- 공칭 입력 임피던스 – 75Ω
- 45°의 앙각에서 수평 또는 타원 편파의 파동을 수신하는 모드의 방위각 패턴은 ± 3dB 이하의 불균일함을 갖는 원형에 가깝습니다. 수신은 45°에서 90°까지의 앙각 부문에서 제공됩니다. 수직 편파 수신 모드에서는 ± 3dB 이하의 고르지 않은 고도 패턴(지정된 섹터 내)으로 10~55°의 앙각 섹터에서 수신이 보장됩니다.
- 유지보수 인력이 상시 배치되지 않고 장기간 연속 작동 가능
- 자동 및 수동 제어
- 전력 - 30VA
활성 위상 배열 안테나 수신
빠른 배포 활성 링 안테나 어레이 아카르
AKAR은 2.4 ~ 29.8MHz의 작동 주파수 범위에서 신호를 수신하도록 설계되었으며 모든 방향의 안테나가 고장난 비상 상황과 라디오가 없는 방향의 통신원과의 무선 통신을 신속하게 구성해야 하는 경우에 사용됩니다. 의사소통.
이 제품은 HF 무선 통신 수신 센터의 일부로 사용되며 400~7000km 경로에서 통신을 제공하기 위해 신속하게 배포되는 버전으로도 사용됩니다.
명세서
- AKAR 작동 주파수 범위 2.4~29.8MHz
- AKAR 출력의 공칭 임피던스는 75Ω입니다.
- 수평면에서 AKAR의 방향 패턴(DP)은 방향성이 있습니다.
- 45°의 앙각에서 수직면의 레벨 0.7에서 방사 패턴의 빔 폭은 2.4MHz 주파수에서 55° 이하이고 29.8MHz 주파수에서 20° 이하입니다.
- AKAR에서 수신한 파동의 편파 - 수직
- 전원 공급 장치 네트워크에서 ACAR이 소비하는 전력은 250VA 이하입니다.
- AKAR은 유지보수 인력이 상주하지 않고도 장기간 연속 작동이 가능한 가능성을 제공합니다.
AKAR 설계는 반경 16m의 원 주위에 균일하게 배치된 32개의 활성 모듈로 구성된 위상 배열입니다. 활성 진동기의 서스펜션 높이는 5m입니다. 이 구조를 통해 승무원은 안테나를 개방된 공간에 배치할 수 있습니다. 3시간을 넘지 않는 시간에 4명.
작동 온도 범위는 영하 50°C부터 영하 50°C까지입니다.
AKAR은 4개의 무선 수신 장치(RPU)를 동시에 독립적으로 작동할 수 있습니다. 4개의 RPU 각각에 대해 16개의 독립적인 방위각 패턴이 22.5도의 개별 방위각 단계로 형성됩니다. 필요한 방위각을 선택하려면 TZ에 리모컨이 있습니다.
AKAR은 16개의 자유(다른 수신기에 의해 점유되지 않음) 방위각 방향 중 하나에서 수신하기 위해 4개의 수신기 중 하나를 전환하는 기능을 제공합니다.
EAR-V, KARS-V, KARS-G, KARS-V2G
수직 진동기가 있는 고정식 타원형 안테나 어레이 EAR-V 0~50km, 700~10,000km 경로에서 무선 통신을 제공하기 위한 수신 안테나로 사용하도록 설계되었습니다.
- 수직 진동기 KARS-V가 장착된 고정형 링 안테나 어레이는 0~50km 및 700~10,000km 경로에서 무선 통신을 제공하기 위한 수신 안테나로 사용하도록 설계되었습니다.
- 수평 진동기 KARS-G가 장착된 고정형 링 안테나 어레이는 50~1000km 경로에서 무선 통신을 제공하기 위한 수신 안테나로 사용하도록 설계되었습니다.
- 삼각(수평 2개, 수직 1개) 진동기가 포함된 고정 링 안테나 어레이 KARS-V2G는 0~10,000km 경로에서 무선 통신을 제공하기 위한 수신 안테나로 사용하도록 설계되었습니다.
명세서
- 64개 수신기 각각의 전환은 22.5도의 개별 방위각 단계를 사용하여 16개 방위각 방향 중 하나에서 수신할 수 있도록 제공됩니다. 전환 제어는 사용자 단말을 이용하여 운영자가 수행한다. 서버는 최대 64개의 사용자 단말기에 대한 작업을 제공하며 각 사용자 단말기에 모니터링 결과가 표시됩니다.
- 작동 주파수 범위: 1.5~30.0MHz, EAR-B 제외(6.0~24.0MHz)
- 수신 전파의 편파 – 수직(KARS-G – 수평)
KARS-V2G: 선형 수직; 안테나 시스템(G1)의 "0" 방위각에 해당하는 방향의 선형 수평; 안테나 시스템의 "0" 방위각에 수직인 방향의 선형 수평(G2); 편광면(EP)의 회전 방향이 올바른 타원형; 편광면(EL)의 회전 방향이 왼쪽인 타원형입니다. KARS-V2G는 편파 유형에 대한 원격 제어를 제공합니다.
- 방위각 패턴 - 방향성
- 전원 공급 장치 네트워크의 전원 - 1000VA 이하
- 유지보수 인력이 상시 배치되지 않고 장기간 연속 작동 가능
- 공칭 출력 임피던스 - 75Ω
KARB-V, KARB-G
수직 진동기가 포함된 빠른 배포 링 안테나 어레이 KARB-V모바일 DCM 무선 통신 시스템을 수신 안테나로 장착하는 동시에 0~50km 및 700~10,000km 경로에서 무선 통신을 제공하도록 설계되었습니다.
수평 진동기가 포함된 빠른 배포 링 안테나 어레이 탄수화물-G 50~1000km 경로에서 무선 통신을 제공할 때 모바일 DCM 무선 통신 시스템을 수신 안테나로 장착하기 위한 것입니다.
KARB-V 및 KARB-G 설계를 사용하면 3명의 승무원이 1.5시간을 초과하지 않는 시간(사이트 표시 시간 고려)에 안테나를 개방된 공간에 배치할 수 있습니다.
명세서
- 작동 주파수 범위: 1.5~30.0MHz
- 수신된 전파의 편파 - 수직
- 공칭 출력 임피던스 - 75Ω
- 방위각 패턴 - 방향성
- 전원 공급 장치 네트워크에서 소비되는 전력은 100VA 이하입니다.
- 유지보수 인력이 상시 배치되지 않고 장기간 연속 작동 가능
- 16개의 자유(다른 수신기에 의해 점유되지 않음) 방위각 방향 중 하나에서 수신하기 위해 4개의 수신기 중 하나를 전환
- 전원 공급은 전압 220V, 주파수 (50±2)Hz의 단상 교류 전원 공급 시스템에서 제공됩니다.
보호된 안테나
OKTAVA-KR, OKTAVA-KP
APZ를 우물이나 요새 구조물에 배치할 때 충격파로부터 APZ를 보호하는 보호 대피소의 모습
"옥타바-KR"그리고 "옥타바-KP"— 러시아 연방 보안국의 특수 통신 서비스를 위해 개발 및 제조된 APZ 보호 능동 지하 안테나는 국가 테스트를 통과했으며 위에서 언급한 부서에 공급이 승인되었습니다. 특수 시설용 장비의 일부로 HF 송신 안테나로 사용하도록 설계되었습니다.
서로 다른 주파수에 맞춰진 두 개의 무선 수신기(RPU)를 동시에 작동할 수 있는 기능을 제공하여 독립적인 신호 수신을 구성할 수 있는 더 큰 기회를 만듭니다.
APZ의 기능을 사용하면 주파수 호핑이 가능한 통신 시스템을 포함하여 DCMV 무선 통신의 적응형 자동화 네트워크에서 작업할 수 있습니다. 그들은 보호 대상의 일부로서 내진성과 충격파에 대한 저항성을 가지고 있습니다.
편광 적응을 사용하면 자동 모드와 수동 모드 모두에서 최상의 신호 수신을 얻을 수 있습니다.
작동 모드 및 수신된 편파 유형의 제어는 제어 및 조정 장치(CCU)를 사용하여 수행됩니다.
APZ는 크기와 무게가 최소화되어 작은 면적을 차지합니다. 보호되지 않은 장소에서는 부적합한 장소에 설치할 수 있습니다. 배포 시간이 짧습니다.
삼직교 수신 능동 안테나 모듈
삼각 수신 능동 안테나 모듈은 UHF 범위의 신호를 수신하도록 설계되었습니다. 적용 범위는 무선 신호 에너지의 수신 및 3개 채널을 통해 디지털 신호 처리 장비의 입력으로 전송하는 것, DCM의 유망한 기술적 수단의 일부로 사용하기 위해 이를 기반으로 하는 범용 수신 안테나 어레이의 구성입니다. . 이 제품은 단일 수신 안테나로도 사용할 수 있습니다.
제어 및 조정 장치(CCU)와 함께 선형 수평(두 개의 직교 평면), 선형 수직 및 타원형(다른 회전 방향) 편파의 수신을 보장합니다.
삼직교 수신 능동 안테나 모듈은 교차 대칭 진동기로 구성됩니다. 수직 2개와 수평 1개(각각 2m 길이)는 차폐된 안테나 증폭기 블록(BAU) 형태로 수신 안테나 증폭기(RAA)에 연결됩니다. 입력 커패시턴스를 높이기 위해 진동기의 각 암은 바이메탈 도체 시스템을 기반으로 한 바이콘 형태로 만들어졌습니다.
명세서
- 작동 주파수 범위: 3.0~30.0MHz
- 밀접하게 위치한 기둥, 전선, 나무 등이 없는 직교 TAE 진동기 사이의 전자기 절연 20dB 이상
- TAE의 일부인 각 수신 안테나 증폭기(RAA)에는 다음이 포함됩니다.
- 최소 8dB 이득
- 1 µV에 대해 최소 95 dB의 동적 범위
균형추 또는 방사형 시스템이 있는 수직 안테나는 여름 별장이나 원정 조건에 배치하는 데 매우 불편하기 때문에 여기서는 의도적으로 언급하지 않습니다.
수직 Moxon(그림 2)은 방사 각도가 작은 좋은 지향성 안테나이지만 다중 요소 "파동 채널" 또는 "사각형"에 비해 여전히 이득이 부족합니다. 따라서 우리는 자연스럽게 미국 무선 아마추어들이 자메이카(그들은 이를 "2x2"라고 불렀음) 탐험에 사용한 것과 유사한 두 개의 수직 Moxons의 위상 배열을 시도하고 싶었습니다. /2/.
디자인이 단순하고 배치에 필요한 작은 공간으로 인해 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. 이 범위에 대해 이미 하나의 수직 Moxon이 있었기 때문에 실험은 17m 대역(중심 주파수 18.120MHz)에서 수행되었습니다. 계산된 특성(그림 3): 이득 4.42dBi, 후엽이 20dB 이상 억제, 17도 각도에서 최대 방사, 거의 순수한 방사 수직 편파. 그리고 이것은 안테나의 하단 가장자리 높이가 실제 지면에서 불과 2m인 경우입니다.
각 안테나에 대해 높이 8~10m의 유전체 마스트(또는 적절한 높이의 나무)와 길이 2.2m의 유전체 스페이서 2개(바람직하게는 3개)(나무 칸막이 사용 가능)가 필요합니다. 요소 - 직경 1-3mm의 구리선, 노출 또는 절연.
실험에서는 총 높이가 10m인 RQuad의 유리섬유 파이프 세트를 마스트로 사용했고, 직경 20mm의 플라스틱 수도관을 스페이서로 사용했습니다. 요소는 들쥐 와이어로 만들어집니다. 남자들은 3mm 폴리프로필렌 코드로 만들어졌습니다. 결과는 그림 4에 표시된 설계입니다.
그림 3. Moxon 수직 안테나의 설계 특성.
와이어는 스페이서 끝 근처의 구멍을 통과하고 전기 테이프 또는 플라스틱 클램프를 사용하여 고정됩니다. 안테나의 무게로 인해 스페이서가 구부러지는 것을 방지하기 위해 끝 부분이 낚싯줄로 늘어납니다. 케이블의 무게로 인해 방해받는 활성 요소의 직진성을 유지하기 위해 요소 중간 수준에 세 번째 스페이서를 사용하여 디렉터 와이어를 구멍을 통해 통과시키고 연결 지점을 고정할 수 있습니다. 활성 요소를 케이블에 연결합니다. 케이블은 스프레더를 따라 마스트까지 이어진 다음 마스트 아래로 이어집니다. 케이블에는 2m마다 페라이트 튜브가 장착되어 있어 편조가 안테나 특성에 미치는 영향을 제거하는 동시에 공급 전류의 균형을 유지합니다. 안테나는 나일론 코드를 사용하여 상단에 롤러가 있는 사전 설치된 마스트 위로 쉽게 들어올릴 수 있습니다.
MMANA 프로그램을 사용하여 계산된 두 개의 안테나의 수평 스택 특성이 그림 5에 나와 있습니다. 후엽의 증폭 및 억제에 대한 최상의 특성은 0.7 파장의 안테나 사이의 거리에서 얻어졌습니다. 11.6m. 이 안테나는 "2×MOXON"이라고 불릴 수 있습니다.
그림 5. 두 개의 수직 Moxon 안테나로 구성된 위상 배열의 방사 패턴.
합산 회로는 고전적입니다. 각 안테나의 입력 임피던스는 50Ω이므로 케이블 단축 계수를 고려하여 75Ω 저항, 3/4 파장 길이의 전원 케이블이 사용됩니다. 케이블 끝에서 안테나 저항은 100옴으로 변환됩니다. 따라서 티를 사용하여 병렬로 연결한 다음 길이에 관계없이 50Ω 전원 케이블을 연결할 수 있습니다. 변환 케이블의 길이는 ¼ 파장으로 선택되었습니다. 왜냐하면 ¼ 파장의 길이에서는 그 길이가 안테나 사이의 거리를 커버하기에 충분하지 않기 때문입니다.
이 안테나의 두 번째 복사본을 만드는 데 약 2시간이 걸렸습니다. 마스트는 11.6m 간격으로 설치되었습니다 (여름 별장의 너비가 충분했습니다).
각 안테나는 별도로 조정되어 반파장 케이블을 통해 연결하고(단축 고려) 요소의 아래쪽 구부러진 부분 끝을 다듬었습니다. 구성 오류를 방지하려면 케이블에 배치된 초크를 사용하여 전원 케이블의 공통 모드 전류를 억제하는 데 특별한 주의를 기울여야 합니다. 우리는 최대 10개까지 사용해야 했습니다. 결과가 안정화되기 전에 75Ω 케이블 길이를 따라 분산된 스냅온 페라이트 필터. 이러한 초크는 티로 연결된 변환 케이블에도 있어야 합니다. 티와 트랜시버를 연결하는 50Ω 케이블에는 초크를 설치할 필요가 없습니다. 페라이트가 없는 경우 초크는 직경 15-20cm의 코일로 조립된 여러 회전 케이블로 교체하여 안테나 피드 포인트와 티 근처에 배치할 수 있습니다. 안테나의 성능을 향상시키기 위해 변환 케이블의 거의 전체 자유 길이를 초크 코일로 조립할 수 있습니다.
두 개의 수직 Moxon을 어레이로 연결한 후 공진 주파수는 약 500kHz 증가하고 중심 주파수의 SWR은 1.4가 됩니다.
Moxons를 조정하여 시스템의 공진을 교정하는 것은 불가능합니다. 이 경우 방향 패턴이 무너집니다. 시스템을 일치시키는 가장 간단한 방법은 인덕턴스가 0.2μH인 코일을 두 안테나의 입력과 직렬로 연결하거나 400-550pF의 커패시터 하나(중심 주파수에서 최소 SWR 값 선택)를 직렬로 연결하는 것입니다. 50Ω 피더 측에 티 입력이 있습니다. 이 경우 SWR 레벨에 따른 밴드는< 1,2 получается около 200 кГц (рис.6).
그림 6. 0.2 µH 인덕터를 사용하여 조정한 후 입력의 SWR.
실제 지면에서 2m 위의 안테나 하단 가장자리 높이에서 계산된 매개변수:
이득 8.58dBi(6.43dBd),
앙각 17도,
후엽 억제 >25dB,
작동 범위의 SWR< 1,2.
메인에 비해 10dB 억제되는 사이드 로브의 존재는 우리 의견으로는 단점이 아닙니다. 안테나를 돌리지 않고도 좁은 메인 빔 외부의 방송을 들을 수 있습니다.
우리는 설계 단순성과 높은 매개변수를 가진 다른 안테나 설계를 알지 못합니다.
물론 이 위상 배열은 고정식이므로 가장 관심 있는 DX 방향(예: 서쪽)으로 설치해야 합니다. 그런 다음 다이어그램을 동쪽으로 돌리는 것은 어렵지 않습니다. 이렇게 하려면 안테나를 낮추고 180도 회전한 다음 다시 마스트까지 올려야 합니다. 우리의 경우, 이 작업은 약간의 교육을 받은 후 5분도 채 걸리지 않았습니다.
실험 안테나의 사진은 그림 7에 나와 있습니다.
그림 7. 두 개의 수직 Moxons의 위상 배열 보기.
블라디슬라프 셰르바코프(RU3ARJ)
세르게이 필리포프(RW3ACQ)
유리 졸로토프(UA3HR)
문학:
1. Vladislav Shcherbakov RU3ARJ, Sergey Filippov RW3ACQ. 대칭형 수직 안테나는 현장 및 국가 조건에서 DX 통신을 위한 최적의 솔루션입니다. "Domodedovo 2007" 축제 포럼의 자료.
2. K5K 킹맨 리프 DXpedition.
www.force12inc.com/k5kinfo.htm
정보 - http://cqmrk.ru
기사의 두 번째 부분은 지평선 너머에 있는 것을 보는 방법에 대해 다룹니다.
댓글을 읽은 후 "천상 빔"의 원리에 따라 VSD 통신 및 레이더에 대해 더 자세히 이야기하기로 결정했습니다. 다음 기사에서는 "지구 빔"의 원리에 따라 작동합니다. 이야기한 다음 순차적으로 이야기하겠습니다.
지평선 너머 레이더는 복잡한 용어를 간단하게 설명하려는 엔지니어의 시도입니다. (2 부) "Russian Woodpecker", "Zeus"및 "Antey".
서문 대신
글의 첫 부분에서는 이해에 필요한 기본 사항을 설명했습니다. 그러므로 갑자기 뭔가 불분명해지면 읽어보고, 새로운 것을 배우고, 잊어버린 것을 새롭게 하십시오. 이 부분에서는 이론에서 구체적인 내용으로 이동하여 실제 사례를 바탕으로 이야기를 전달하기로 결정했습니다. 예를 들어, 안락의자 분석가들의 내용을 채우고, 잘못된 정보를 전달하고, 방귀를 선동하는 것을 피하기 위해 나는 오랫동안 운영되어 왔으며 비밀이 아닌 시스템을 사용할 것입니다. 이것은 내 전문 분야가 아니기 때문에 내가 학생이었을 때 "무선 위치 및 무선 항법의 기초"라는 주제로 교사로부터 배운 내용과 인터넷의 다양한 소스에서 파헤친 내용을 알려드립니다. 동지들은 이 주제에 대해 잘 알고 있습니다. 부정확한 점을 발견하면 건설적인 비판을 언제나 환영합니다.
"러시아 딱따구리" 또는 "ARC"
"DUGA"는 탄도 미사일 발사를 탐지하도록 설계된 연합 최초의 수평선상 레이더(수평선상 레이더와 혼동하지 마십시오)입니다. 이 시리즈에는 세 개의 스테이션이 알려져 있습니다: Nikolaev 근처의 실험 설치 "DUGA-N", Chernobyl-2 마을의 "DUGA-1", Komsomolsk-on-Amur 근처 Bolshaya Kartel 마을의 "DUGA-2". 현재 체르노빌에 위치한 기지국을 제외하고 세 정거장 모두 폐기됐고, 전자 장비도 해체됐으며, 안테나 배열도 해체됐다. DUGA 기지의 안테나 필드는 체르노빌 원자력 발전소 건설 이후 출입 금지 구역에서 가장 눈에 띄는 구조물 중 하나입니다.
체르노빌의 안테나 필드 "ARC"는 벽처럼 보이지만)
방송국은 5-28MHz 주파수의 HF 범위에서 작동했습니다. 사진은 대략적으로 두 개의 벽을 보여줍니다. 하나의 충분한 광대역 안테나를 만드는 것이 불가능했기 때문에 작동 범위를 각각 고유한 주파수 대역에 맞게 설계된 두 개의 안테나로 나누기로 결정했습니다. 안테나 자체는 하나의 견고한 안테나가 아니라 상대적으로 작은 안테나 여러 개로 구성됩니다. 이 설계를 PAR(위상 배열 안테나)이라고 합니다. 아래 사진에는 이러한 PAR의 한 세그먼트가 있습니다.
이것은 지지 구조가 없는 "ARC" 헤드라이트의 한 부분의 모습입니다.
지지 구조의 개별 요소 배열
PAR이 무엇인지에 대한 몇 마디. 어떤 사람들은 그것이 무엇인지, 어떻게 작동하는지 설명해달라고 요청했고 이미 시작하려고 생각하고 있었지만 많은 이론을 이야기해야하기 때문에 별도의 기사 형식으로해야한다는 결론에 도달했습니다. 이해를 돕기 위해 위상배열에 대한 글은 나중에 올리겠습니다. 간단히 말해서, 위상 배열을 사용하면 특정 방향에서 오는 전파를 수신하고 다른 방향에서 오는 모든 것을 필터링할 수 있으며, 공간에서 위상 배열의 위치를 변경하지 않고도 수신 방향을 변경할 수 있습니다. 흥미로운 점은 위의 사진에 있는 이 두 개의 안테나가 수신 중이라는 것입니다. 즉, 아무것도 우주로 전송(방사)할 수 없다는 것입니다. "ARC"의 이미터가 근처의 "CIRCLE" 콤플렉스라는 잘못된 의견이 있지만, 그렇지 않습니다. VNZ "KRUG"(KRUG 방공 시스템과 혼동하지 말 것)는 다른 목적을 위해 고안되었지만 "ARC"와 함께 작동했지만 이에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명합니다. 아크 이미 터는 Lyubech (Chernigov 지역)시 근처의 Chernobyl-2에서 60km 떨어진 곳에 위치했습니다. 안타깝게도 이 물체에 대한 믿을만한 사진을 한 장 이상 찾을 수 없었습니다. "송신 안테나도 위상 안테나 배열의 원리에 따라 제작되었으며 더 작고 낮았으며 높이는 85m였습니다."라는 말로만 설명할 수 있습니다. 혹시 갑자기 이 구조물 사진을 갖고 계신 분이 계시다면 정말 감사하겠습니다. "DUGA" 방공 시스템의 수신 시스템은 약 10MW를 소비했지만 소스에 따라 숫자가 매우 다르기 때문에 송신기가 얼마나 소비했는지 말할 수는 없지만 하나의 펄스 전력이 다음과 같다고 직접 말할 수 있습니다. 160MW. 나는 이미 터가 펄스되었다는 사실에 주목하고 싶습니다. 미국인들이 방송에서 들었던 것은 바로 이러한 펄스로 인해 방송국에 "Woodpecker"라는 이름이 붙었습니다. 펄스를 사용하면 이미 터의 일정한 전력 소비보다 더 많은 방사 전력을 얻을 수 있으므로 펄스를 사용해야합니다. 이는 펄스 사이의 기간에 에너지를 저장하고 이 에너지를 단기간 펄스 형태로 방출함으로써 달성됩니다. 일반적으로 펄스 사이의 시간은 펄스 자체의 시간보다 최소 10배 더 깁니다. 에너지 원인 원자력 발전소에 상대적으로 근접한 발전소 건설을 설명하는 것은 엄청난 에너지 소비입니다. 그런데 미국 라디오에서 "러시아 딱따구리"가 들리는 방식입니다. "ARC"의 기능과 관련하여 이 유형의 스테이션은 로켓 엔진에서 수많은 이온화 가스 횃불이 형성되는 대규모 로켓 발사만 감지할 수 있습니다. 저는 세 개의 "DUGA" 유형 스테이션의 관측 구역이 포함된 이 사진을 찾았습니다.
이 그림은 보는 방향만 보여주고 보는 영역 자체가 올바르게 표시되지 않았기 때문에 부분적으로 정확합니다. 전리층의 상태에 따라 시야각은 약 50-75도 였지만 사진에서는 최대 30도까지 표시되었습니다. 관측 범위는 다시 전리층 상태에 따라 달라지며 최소 3,000km였으며 가장 좋은 경우 적도 바로 너머에서 발사를 볼 수 있었습니다. 이를 통해 해당 스테이션은 북미 전체 영토, 북극, 대서양 및 태평양 북부, 한마디로 탄도 미사일을 발사할 수 있는 거의 모든 지역을 스캔했다는 결론을 내릴 수 있습니다.
VNZ "서클"
대공방어 레이더의 올바른 작동과 측심빔의 최적 경로 결정을 위해서는 전리층 상태에 대한 정확한 데이터가 필요합니다. 이 데이터를 얻기 위해 전리층의 역경사측심(ROS)을 위한 "CIRCLE" 스테이션이 설계되었습니다. 스테이션은 수직으로만 위치한 HEADLIGHTS "ARC"와 유사한 두 개의 안테나 링으로 구성되었으며, 각각 높이가 12m인 총 240개의 안테나가 있었고, 하나의 안테나는 원 중앙의 1층 건물에 서 있었습니다.
VNZ "서클"
"ARC"와 달리 수신기와 송신기가 같은 위치에 있습니다. 이 복합체의 임무는 최소한의 감쇠로 대기에서 전파되는 파장, 전파 범위 및 파동이 전리층에서 반사되는 각도를 지속적으로 결정하는 것이 었습니다. 이러한 매개변수를 사용하여 대상까지의 빔 경로를 계산하고 반사된 신호만 수신하도록 수신 위상 배열을 구성했습니다. 간단히 말해서, 반사된 신호의 도달 각도가 계산되고 이 방향에서 위상 배열의 최대 감도가 생성되었습니다.
현대식 방공 시스템 "DON-2N" "DARYAL", "VOLGA", "VORONEZH"
이 방송국은 여전히 경계 중이며(Daryal 제외) 이에 대한 신뢰할 수 있는 정보가 거의 없으므로 해당 방송국의 기능을 피상적으로 설명하겠습니다. "DUGI"와 달리 이 스테이션은 개별 미사일 발사를 기록할 수 있으며 매우 낮은 속도로 비행하는 순항 미사일도 탐지할 수 있습니다. 일반적으로 디자인은 변경되지 않았습니다. 이는 신호 수신 및 전송에 사용되는 것과 동일한 위상 배열입니다. 사용된 신호는 변경되었으며 동일한 펄스이지만 이제 작동 주파수 대역에 고르게 분산됩니다. 간단히 말해서 이것은 더 이상 딱따구리의 노크가 아니라 균일한 소음이므로 다른 소음과 구별하기 어렵습니다. 신호의 원래 구조를 알지 못한 채. 주파수도 변경되었습니다. 아크가 HF 범위에서 작동하면 "Daryal"은 HF, VHF 및 UHF에서 작동할 수 있습니다. 이제 가스 배출뿐만 아니라 표적 시체 자체로도 표적을 식별할 수 있습니다. 이전 기사에서 지면을 배경으로 표적을 탐지하는 원리에 대해 이미 설명했습니다.
길고 긴 VHF 무선 통신
지난 기사에서 킬로미터파에 대해 간략하게 이야기했습니다. 아마도 미래에는 이러한 유형의 통신에 대한 기사를 작성하겠지만 지금은 두 개의 ZEUS 송신기와 러시아 해군의 43번째 통신 센터의 예를 사용하여 간략하게 설명하겠습니다. SDV라는 제목은 순전히 상징적입니다. 이러한 길이는 일반적으로 허용되는 분류를 벗어나고 이를 사용하는 시스템은 드물기 때문입니다. ZEUS는 길이 3656km, 주파수 82헤르츠의 파도를 사용합니다. 방사선에는 특수 안테나 시스템이 사용됩니다. 전도성이 가장 낮은 땅이 발견되고, 두 개의 전극이 60km 거리에서 2-3km 깊이까지 구동됩니다. 방사선의 경우 전극에 일정한 주파수(82Hz)로 고전압 전압을 인가하는데, 전극 사이의 암석의 저항이 매우 크기 때문에 전류가 지구의 깊은 층을 통과해야 하므로, 이를 통해 거대한 안테나로 변합니다. 작동 중에 Zeus는 30MW를 소비하지만 방출되는 전력은 5W를 넘지 않습니다. 그러나 이 5와트는 신호가 전 세계를 완전히 통과하기에 충분합니다. Zeus의 작업은 남극 대륙에서도 기록되지만 그 자체는 콜라 반도에 있습니다. 구 소련 표준을 준수하면 "Zeus"는 ELF(극저주파) 범위에서 작동합니다. 이러한 유형의 통신의 특징은 단방향이라는 것입니다. 따라서 그 목적은 조건부 짧은 신호를 전송하는 것입니다. 이 신호를 들으면 잠수함은 얕은 수심으로 떠서 지휘 센터와 통신하거나 무선 부표를 해제합니다. 흥미롭게도 Zeus는 1990년대 스탠포드 대학(캘리포니아)의 과학자들이 무선 공학 및 무선 전송 분야의 연구에 관한 흥미로운 성명을 많이 발표할 때까지 비밀로 남아 있었습니다. 미국인들은 특이한 현상을 목격했습니다. 지구의 모든 대륙에 정기적으로 위치한 과학 무선 장비는 동시에 82Hz의 주파수에서 이상한 반복 신호를 기록합니다. 세션당 전송 속도는 5~15분마다 세 자리입니다. 신호는 지구의 지각에서 직접 나옵니다. 연구자들은 마치 행성 자체가 그들에게 말하는 것처럼 신비한 느낌을 받습니다. 신비주의는 중세의 모호한 사람들이 많았고, 진보된 양키스는 지구 반대편 어딘가에 위치한 놀라운 ELF 송신기를 다루고 있다는 것을 즉시 깨달았습니다. 어디? 러시아에서는 어디에 있는지 분명합니다. 이 미친 러시아인들은 암호화된 메시지를 전송하기 위해 행성을 거대한 안테나로 사용하여 행성 전체를 단락시킨 것 같습니다.
러시아 해군의 43번째 통신 센터는 약간 다른 유형의 장파 송신기(라디오 방송국 "Antey", RJH69)를 선보입니다. 이 역은 벨로루시 공화국 민스크 지역의 Vileika 마을 근처에 위치하고 있으며 안테나 필드의 면적은 6.5 평방 킬로미터입니다. 이는 높이 270m의 마스트 15개와 높이 305m의 마스트 3개로 구성되며 안테나 필드 요소는 마스트 사이에 뻗어 있으며 총 무게는 약 900톤입니다. 안테나 필드는 습지 위에 위치하여 신호 방사에 좋은 조건을 제공합니다. 나도 이 역 옆에 있었는데, 이 거인이 실제로 불러일으키는 크기와 감각을 말과 그림만으로는 전달할 수 없다고 말할 수 있습니다.
이것은 Google 지도에서 안테나 필드가 보이는 모습입니다. 주요 요소가 뻗어 있는 공터가 명확하게 보입니다.
Antea 돛대 중 하나에서 볼 수 있습니다.
"Antey"의 출력은 최소 1MW입니다. 방공 레이더 송신기와 달리 펄스형이 아닙니다. 즉, 작동 중에 작동하는 동안 항상 동일한 메가와트 이상을 방출합니다. 정확한 정보 전송 속도는 알 수 없으나, 독일군이 포로로 잡은 골리앗에 비유하면 300bps 이상이다. Zeus와 달리 통신은 이미 양방향입니다. 통신용 잠수함은 수 킬로미터의 견인형 와이어 안테나 또는 잠수함이 깊은 곳에서 방출하는 특수 무선 부표를 사용합니다. VLF 범위는 통신에 사용되며 통신 범위는 북반구 전체를 포괄합니다. VHF 통신의 장점은 간섭으로 인한 전파 방해가 어렵고 핵폭발 및 그 이후에도 작동할 수 있다는 점입니다. 반면 고주파 시스템은 폭발 후 대기 간섭으로 인해 통신을 설정할 수 없습니다. 잠수함과의 통신 외에도 "Antey"는 무선 정찰 및 "Beta" 시스템의 정확한 시간 신호 전송에 사용됩니다.
뒷말 대신
이것은 지평선 너머를 바라보는 원리에 대한 마지막 기사가 아니며, 이번 기사에서는 독자의 요청에 따라 이론보다는 실제 시스템에 초점을 맞춰 더 많은 내용이 나올 것입니다. 또한 출시가 지연된 점 사과드립니다. 저는 블로거도 아니고 인터넷 거주자도 아닙니다. 저는 제가 좋아하고 정기적으로 저를 매우 "사랑"하는 직업을 갖고 있기 때문에 틈틈이 기사를 씁니다. 나는 아직 시험 모드에 있고 어떤 스타일로 작성할지 아직 결정하지 않았기 때문에 읽는 것이 흥미로웠기를 바랍니다. 건설적인 비판은 언제나 환영합니다. 음, 특히 언어학자들을 위한 일화는 마지막에 있습니다:
언어 학자에 관한 Matan 교사 :
-...언어학자가 반짝이는 눈을 가진 부드러운 제비꽃이라고 말하는 사람의 얼굴에 침을 뱉으십시오! 나는 당신에게 간청합니다! 사실, 그들은 우울하고 담즙이 많은 유형이며 "물값 지불", "내 생일이야", "내 코트에 구멍이 났습니다"와 같은 문구에 대해 대화 상대의 혀를 찢어버릴 준비가 되어 있습니다.
뒤에서 들려오는 목소리:
- 이 문구에 어떤 문제가 있나요?
선생님은 안경을 조정하셨습니다.
"그리고 젊은이여, 그들은 심지어 당신의 시체 위에서 뛰어내릴 것입니다."
본 발명은 무선 공학 분야, 즉 안테나 기술에 관한 것이며, HF 및 VHF 범위의 전리층파로 무선 통신을 제공할 때 제어된 방사 패턴을 갖는 광대역 안테나 시스템으로 사용될 수 있습니다. 본 발명의 목적은 하나의 표준 크기로 안테나와 고품질 매칭이 필요한 광범위한 송신기의 작동을 보장하는 안테나 시스템을 개발하는 것입니다. PAA(위상 배열 안테나)는 동일한 평면 요소로 구성되며, 각 요소는 삼각형 암 1이 있는 길이 L의 직교 동일 평면 진동기 쌍으로 구성됩니다(L 값은 작동 범위의 최소 파장과 동일함). 중심 요소는 단락을 통해 연결됩니다. 도체와 2개의 주변 요소가 저주파 범위 진동기의 직교 쌍을 형성합니다. 저주파 진동기에 포함된 요소를 포함한 모든 주변 요소는 고주파 위상 배열을 형성합니다. 안테나 시스템의 여기는 수평(g-g") 및 (v-v") 진동기에 대해 별개이지만 원형 편파 방사를 구현하기 위해 결합하는 것도 가능합니다. 위상 배열은 최소 0.5의 BEV 수준에서 40배 범위의 작동을 제공합니다. 6 병.
본 발명은 무선 공학 분야, 즉 안테나 기술에 관한 것이며, 특히 HF 및 VHF 범위에서 전리층파를 작동하기 위한 지하 트랜시버 또는 크리핑 안테나 시스템으로 사용될 수 있습니다. HF 및 VHF 범위의 알려진 지하 및 표면 안테나 (Sosunov B.V. Filippov V.V. 지하 안테나 계산 기초. L. VAS, 1990). 다중 섹션 지하 아날로그 안테나는 병렬 동위상 절연 진동기 그룹 형태로 만들어집니다. 게인을 높이기 위해 이러한 여러 그룹을 사용하고 차례로 배치하고 그에 따라 단계적으로 조정합니다. 알려진 아날로그의 단점은 입력 임피던스의 급격한 변화, 제한된 빔 스캐닝 섹터 및 큰 크기로 인해 작동 주파수 범위가 좁다는 것입니다. 필요한 범위와 주어진 방향에서 작동하려면 여러 가지 표준 크기가 필요합니다. 기술적 본질에 있어서 청구된 위상 배열 안테나(PAR)에 가장 가까운 것은 잘 알려진 SGDP 3.6/4 RA PAR입니다(Eisenberg G.Z. et al. Short-wave Antennas. M. Radio and Communications, 1985, pp. 271-274). , 그림 13.11.). 프로토타입 안테나는 금속 도체로 만들어진 평면 요소(PE) 그룹으로 구성됩니다. 각 PE는 두 개의 삼각형 암으로 구성된 대칭형 진동기 형태의 라디에이터이며 외부 끝은 단락 회로로 연결됩니다. 지휘자. 모든 요소는 공통 피더 경로로 통합되며 동위상 또는 위상(위상 조정 장치가 피더 경로에 포함된 경우) 배열을 형성합니다. 요소는 위상 배열의 조리개를 제한하는 직사각형 내에 동일 평면에 위치하며 삼각형 암이 있는 이미터로 구성된 요소를 사용하여 위상 배열의 마스트에 수직으로 매달려 있습니다. 더 나은 일치. 그러나 프로토타입에는 단점이 있습니다. SGDP 3.6/4 RA 안테나 배열의 작동 범위 중첩 계수(최대 작동 주파수와 최소 작동 주파수의 비율)는 2.14입니다. 이는 최신 송신기의 이 매개변수 값보다 훨씬 적으며 단일 크기를 허용하지 않습니다. 다양한 거리에서 통신을 제공할 때 사용됩니다. 수평면의 방사 패턴(DP) 제어 섹터(60o)는 무선 네트워크에서 작동할 때 이 안테나의 성능을 제한합니다. 또한, 안테나의 크기가 크고 보안성이 낮으며 수직 및 수평 편파나 원형 편파로 독립적인 작동을 제공하지 않습니다. 본 발명의 목적은 HF 및 VHF 범위의 표면 또는 지하 안테나로 사용하기 위한 광대역 위상 어레이를 생성하여 방사 표면의 크기를 줄이면서 전체 상부 절반 공간에서 방사 패턴을 제어하는 것입니다. 이 작업은 PE 그룹을 포함하는 알려진 위상 어레이에서 각각 위상 어레이의 개구를 제한하는 직사각형 내에 동일 평면으로 설치되고 피더 경로에 연결된 한 쌍의 삼각형 이미터를 포함한다는 사실에 의해 달성됩니다. 동일한 이미터가 동일 평면상에 첫 번째 이미터와 직교하도록 설치되었습니다. 모든 PE는 반도체 매체 내 또는 표면에 수평으로 위치합니다. 서로 인접한 PE에 속하는 삼각형 이미터의 바깥쪽 끝은 전기적으로 연결된다. 주변 PE에 속하는 삼각형 이미터의 외부 끝은 추가 단락에 의해 위상 배열 조리개의 주변을 따라 연결됩니다. 지휘자. 위상 배열의 큰 대각선 양쪽에 인접한 삼각형 이미터의 외부 끝은 전기적으로 절연되어 있으며 나머지 삼각형 이미터의 외부 끝은 단락된 도체로 연결됩니다. LF 채널의 피더 경로는 위상 배열의 중앙에 위치한 PE의 삼각형 이미터 상단에 연결됩니다. 나머지 PE의 삼각형 이미터 상단은 RF 채널의 피더 경로에 연결됩니다. 각 PE의 직교 이미터는 독립적으로 전원을 공급받습니다. 선형 편광으로 각각 개별적으로 여기하거나 90o의 이동으로 여기하여 원형 편광 방사선을 얻을 수 있습니다. 이러한 위상 배열 방식을 사용하면 동일한 요소가 두 번 사용되어 LF 및 HF 범위(각각 5.33 및 7.5의 중첩 계수 사용)에서 작동하며 최소 0.5의 BV 레벨에서 일치합니다. 일반적으로 제안된 위상배열은 40배 중첩되는 범위에서 동작한다. 또한 공진 주파수에서 방출 표면의 면적은 프로토타입보다 1.6배 적습니다. 그림에서. 도 1은 위상 어레이의 일반적인 모습을 도시한다. 그림에서. 2개의 평면 요소; 그림에서. 3개의 4션트 및 3션트 PE; 그림에서. 4 피더 시스템; 그림에서. 5, 6 - 실험 연구 결과. 그림에 표시된 위상 배열. 1은 N개(예: N 9를 취함)의 동일한 PE로 구성됩니다. PE의 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 2. 각 PE는 길이 2L의 평면 진동기 g-g" 및 b-c"의 직교 쌍으로 구성됩니다. 1 정삼각형 형태의 암이 있습니다. 1. 인접한 PE의 삼각형 이미터의 인접한 끝은 전기적으로 연결됩니다(선 m-m"). . 삼각형 PE 이미 터의 주변 끝은 단락으로 연결됩니다. 큰 대각선 c-c" 및 p-p"의 양쪽에 인접한 삼각형 이미터를 제외하고 도체 2(그림 3), 즉 이러한 이미터는 전기적으로 절연되어 있습니다(그림 3). 이 조건에서는 중앙 PE가 단락됩니다. 도체도 적지 않습니다 (그림 2). 위상 배열의 외부 가장자리에 위치한 삼각형 이미터 c-c" 및 d-g"의 끝은 도체 3에 의해 추가로 연결됩니다(이 경우 각 도체 3은 두 개의 도체와 함께 폐쇄 회로를 형성합니다. 도체를 추가하거나 동일한 형태의 견고한 금속판으로 교체하십시오. 각 PE는 가로 및 세로 크기가 2L= min(여기서 min은 작동 범위의 최소 파장)이며 일반적으로 위상 배열은 측면이 있는 정사각형입니다. 
. 도 1에 도시된 위상 배열 피더 시스템. 그림 4는 수평 z-g" 및 수직 v-v" PE 이미터를 공급하는 두 개의 동일한 그룹으로 구성됩니다. 그림에서. 그림 1은 수평 이미터의 피더 그룹을 보여줍니다. 여기에는 4개의 LF 진동기의 피더와 5개의 HF 진동기의 (N-1) 피더가 포함됩니다. 피더(4, 5)의 스크린 쉘(6)은 수평 진동기의 왼쪽 삼각형 이미터 상단에 전기적으로 연결되고, 이들 피더의 중심 도체(7)는 오른쪽 삼각형 이미터에 동일한 방식으로 연결됩니다. LF 요소의 피더 4는 송신기(수신기)에 직접 연결됩니다. 안테나 어레이의 위상 조정 및 송신기 출력과의 인터페이스를 보장하기 위한 HF 요소의 피더 5는 제어 지연 라인(ULL) 8 및 전력 분배기 9(커플러가 1:8 수신을 위해 작동하는 경우)를 통해 연결됩니다. 제안된 장치는 다음과 같이 작동한다. 여자 전압이 피더 4를 통해 g-g" 지점(수직 진동기 v-c"의 경우)에 적용되면 이 지점의 전류는 중앙 및 측면 PE의 상호 연결된 삼각형 이미터 1에 의해 형성된 마름모 모양의 팔을 따라 흐릅니다. E 및 E" 지점에서 도체 2를 통해 주변 PE의 직교 삼각형 이미터의 H 및 H" 지점까지, 이를 따라 가로 방향으로 K 및 K" 지점까지, 각 지점에는 도체 2 쌍이 있습니다. 위상 어레이(또는 이를 대체하는 플레이트)의 외부에 위치합니다. HF 범위에서 위상 어레이를 작동하기 위해 분배기 9의 송신기 전력은 8개의 동일한 채널로 나누어지며 각 채널에서 필요한 위상 변이가 생성됩니다. ULZ 8을 사용하고, 각 PE의 진동기(수평 또는 수직) 중 하나, 다른 진동기의 입력에 여자 전압이 인가될 때 피더(5)를 통해 PE가 도체와 함께 여자됩니다. 여기된 이미터의 끝을 연결하는 단락 점퍼를 형성하여 범위의 낮은 부분에서 향상된 정합을 달성합니다. 제안된 위상 배열에 대한 실험적 연구는 2mm 두께의 강판으로 만들어진 1.5-60MHz 범위에서 작동하도록 설계된 프로토타입에서 수행되었습니다. 레이아웃 크기는 15 x 15 m2이고 토양은 건조합니다(=5, =0.001 S/m). HF PAR 피더 시스템은 길이가 (140-0.1) m인 동축 케이블 RK-75-9-12로 만들어졌으며, LF 요소의 여자는 길이가 (140-0.1) m인 케이블 RK-75-17-12를 통해 수행되었습니다. 120-0.1) m. 회로에는 1:8 변압기 전력 분배기와 0.66m, 1.32m, 2.64m 및 5.28m 길이의 불소수지 절연 동축 케이블 섹션으로 구성된 8채널 4비트 제어 지연 라인이 포함되어 있습니다. . Fakel-N1 제품은 전송 장치로 사용되었습니다(작동 주파수 범위 1.5-60MHz, 최대 전력 4kW). 연구 과정에서 저주파 요소, 고주파 요소의 입력 임피던스를 개별적으로 그리고 위상 배열의 일부로 측정하여 다양한 주파수에서의 BEF 값과 동적 방사 패턴을 계산했습니다. 그림 5에 표시된 KBV, 저주파 요소, 개별 고주파 요소 및 위상 배열의 값은 전체 작동 범위에 걸쳐 높은 정합 품질을 확인합니다. 범위의 하단, 중간 및 상단 부분에 있는 위상 배열의 동적 방사 패턴이 그림 6에 나와 있습니다(각각 그래프 a, b, c). 실선은 계산된 패턴을 나타내고, 십자 표시는 측정 결과를 나타냅니다. 전체 범위에 걸쳐 위상 배열이 주어진 방향에서 최대 방사선의 형성을 보장한다는 것을 알 수 있습니다.
주장하다
평면 요소들의 그룹을 포함하는 위상 배열 안테나로서, 각각은 위상 안테나 배열의 개구를 한정하는 직사각형 내에 동일 평면상으로 설치되고 급전 경로에 연결된 한 쌍의 삼각형 이미터를 포함하며, 평면 요소들이 수평으로 위치하는 것을 특징으로 하는 위상 배열 안테나 반도체 매체 내 또는 그 표면에 두 번째 쌍의 동일한 이미터가 각 평면 요소에 삽입되고 첫 번째 요소와 동일 평면 및 직교로 설치되며 인접한 평면 요소에 속하는 삼각형 이미터의 외부 끝은 전기적으로 연결되고 주변 평면 요소에 속하는 삼각형 이미터는 추가 단락 도체로 위상 개구 안테나 어레이의 주변을 따라 연결되고, 위상 안테나 어레이의 큰 대각선에 양쪽에 인접한 삼각형 이미터의 외부 끝은 전기적으로 절연되며, 나머지 삼각형 이미터의 외부 끝은 단락 도체로 연결되고 저주파 채널의 피드 경로는 위상 안테나 배열의 중앙에 위치한 평면 요소의 삼각형 이미터 상단에 연결됩니다. 나머지 평면 요소의 삼각형 이미터 상단은 고주파 채널의 공급 경로에 연결되고 각 평면 요소의 직교 삼각형 이미터는 독립적으로 전원이 공급됩니다.
