Антенна радиостанции «БИМ-РАДИО» 102,8МГц

 

1 плечи вибратора, 2 симметрирующий шлейф, 3 точка подключения фидера к вибратору, 4 крепежные хомуты вибратора, 5 замыкатель, 6. изолятор.

Конструкция антенны.

Рис. 24

Антенна 1 состоит из двух линейных двухэлементных решеток, размещенных в диаметрально противоположных точках на боковой поверхности трубы диаметром 7 метров (Рис. 23). Каждая решетка выполнена в виде стальной штанги длиной 8 метров, на конце которой с шагом 1,2 l установлены два симметричных вибратора (Рис. 24), Возбуждение вибраторов реализовано по схеме с симметрирующим шлейфом на жесткой двухпроводной линии. Все вибраторы антенны объединены по питанию ДОС, состоящей из трех симметричных тройников. Элементы вибраторов выполнены из дуралюминевых труб диаметром 40 и 30мм.

Установка антенны на трубе.

Штанги антенных решеток подвешены на смотровой площадке на высоте 175 метров и зафиксированы на поверхности трубы расчалками из стального троса. Расположение антенных решеток соответствует направлению запад – восток.

 

Электрические характеристики антенны.

 

Частота 102,8 МГц.

КУ 6 дБ.

Полоса частот 18 МГц.

Согласование Кст 1,15

Входное сопротивление 50 Ом.

Поляризация линейная – вертикальная

Питание короткозамкнутое

Примеры конструкций и особенности построения бортовых вибраторных антенн летательных аппаратов

К бортовым антеннам ЛА наряду с конструктивными и механическими требованиями, определяемыми условиями эксплуатации и размещения на ЛА, предъявляются жесткие требования к электрическим характеристикам по согласованию, ширине диаграммы направленности по заданному уровню КУ, поляризационным характеристикам, электрической прочности. Для защиты по статике цепь возбуждения антенн, обязательно должна быть замкнута по постоянному току. Для удовлетворения всем этим требованиям используют специальные конструктивные решения а вибраторные антенны выполняют сложной формы, обеспечивающей формирование требуемой диаграммы. Так для расширения диаграммы направленности симметричного вибратора в Е-плоскости используют криволинейные вибраторы (U-образные, V-образные, Г-образные антенны, антенны с нагрузками в плечах вибраторов и на конце плеч, составные вибраторы, состоящие из кативных и пассивных излучателей взаимно связанных между собой).

Размещение вибраторных антенн на самолетах определяется ви­дом поляризации поля, принятым в данной радиолинии, конструк­тивными особенностями самолета и ориентацией его относительно наземной станции в процессе полета. Вибраторным антеннам при­дают обтекаемую аэродинамическую форму и стараются разме­щать в полостях, закрытых диэлектрическими крышками (обтека­телями), обеспечивающими требуемую аэродинамическую форму поверхности ЛА.

Вибраторные антенны представляют собой, как правило, кон­сольные конструкции и должны выдержать значи­тельные аэродинамические, вибрационные и ударные нагрузки, а также температурные воздействия, возникающие при сверхзву­ковых скоростях. Поэтому они должны обладать большой механической прочностью и жесткостью, тепло- и холодостойкостью.

Несимметричные вибраторы крепятся к обшивке самолета через диэлектрические или металлические (четвертьволновые) изолято­ры. Симметричные вибраторы устанавливаются с помощью специ­альных пилонов и штанг, а также на трубках приемников воздуш­ного давления, балансировочных штангах и т. п. Элементы креп­ления оказывают значительное влияние на характеристики вибра­торных антенн, особенно на их согласование с фидерным трактом. Рассмотрим несколько примеров конструктивного выполнения са­молетных вибраторных антенн и их характеристики.

. Симметричные вибраторы с расширенной диаграммой направленности в Е-плоскости

Круговой обзор в азимутальной плоскости на ЛА обеспечить одним излучателем типа несимметричного вибратора невозможно из-за влияния дифракции поля излучения антенны на корпусе самолета. Для решения этой задачи используют схему построения бортовой АФС состоящие из нескольких антенн установленных с разных сторон ЛА, каждая из которых обеспечивает обзор в заданном секторе кругового обзора. На ряде самолетов используют двух антенный вариант размещения антенн «нос-хвост». Каждая из таких антенн обеспечивает обзор в секторе ± 90⁰. Например, в носовой части ряда самолетов такие антенны устанавливаются на трубки при­емника воздушного давления, предназначенные для измерения скоро­сти. На рис.23 приведен общий вид вибраторных антенн с рефлекторами системы УВД 1 и3 - антенна вертикальной поляризации и системы РСБН 2 и 4 – антенна горизонтальной поляризации, обеспечивающие обзор передней полусферы 180⁰ в направлении полета ЛА. Как видно из рисунка, для обеспечения идентичных диаграмм направленности обеих антенн, обеспечивающих обзор в секторе ±90⁰ в горизонтальной плоскости горизонтальный вибратор 2 в антенне РСБН выполнен П-образной формы.

Симметрирующие устройства для горизонтальных и вертикальных вибраторов расположены во внутренней полости штанги. Антенны формируют кардиоидные диаграммы направленности в горизонтальной плоскости для вертикальной и горизонтальной поляризаций.

На рис.24 показана схема конструкции килевой антенны ответчика РСБН. Антенна представляет U-образный вибратор с удлиненными плечами, прижатыми своими концами к несущей штанге. Это формирует на концах вибратора емкость, благодаря чему вдоль плеч поддерживается равномерное распределение тока.

Запитка антенны осуществляется через согласующий трансформатор и симметрирующее устройство щелевого типа, которое представляет собой четвертьволновые прорези в наруж­ном проводнике коаксиала, в качестве которого использован пилон. На рис.25 приведены диаграммы направленности варианта U-образной антенны (рис. 24), имеющей параметры

.

Другим примером вибраторной антенны, обеспечивающей расширенную диаграмму направленности в Е-плоскости, является многоэлементная антенна (рис.26). Антенна состоит из двух несимметричных вибраторов, запитанных в противофазе и пассивного

 

горизонтального вибратора (Т-об­разный пассивный элемент), расположенного между вершинами несимметричных вибраторов. Вибраторы установлены на торцевой части цилиндрического экрана. Антенна устанавливается в носовой ча­сти самолета перед радиолокатором, по этому для уменшения затинения апертуры зеркала экран антенны выполнен в виде металлической сетки, радиопрозрачной для частоты локатора. Два противофазных несимметричных вибратора (рис.26) за счет емкостной связи с верхней частью Т-образного элемента возбуждают его с двух концов как симметричный вибратор. При этом на его вертикальной стойке токи отсутствуют, так как она находиться в зоне, где суммарное поле несимметричных вибраторов равно нулю. Результирующее поле излучения этой трех элементной антенны с учетом влияния цилиндрического экрана как рефлектора в Е-плоскости характеризуется диаграммой направленности приведенной на рис. 27.

Аналогичными диаграммами обладают другая антенна показанная на рис.28. Антенна предназначена для обзора заднего полупространства по полю горизонтальной поляризации и предназначена для размещения на киле крупноразмерных ЛА. В этой антенне Т-образный элемент выполнен активным симметричным вибратором, плечи которого возбуждают два пассивных несимметричных вибратора, располженных симметрично по краям антенны. Все характеристики атенны аналогичные характеристикам выше описанной трех элементной антенны.