Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2014

размеров антенны и максимизации усиления на границах локальных зон следует считать уровень – 4 дБ (точность в пределах 0,1–0,3 дБ в зависимости от облучения края зер- кала, функции облучения и формы рефлектора) [12, 13]. Оптимум выражен слабо, но он есть. Отсюда следует, что для лю- бого наперед заданного углового размера луча (локальной) много- лучевой зоны существует оптималь- ное значение размера рефлектора антенны (и наоборот). Этот вопрос рассмотрен в [14] с учетом конечной точности прицеливания группы лучей (0,05 град.) при их принятой угловой ширине в пределах 0,4–0,6 град. применительно для обслужи- вания Европы. На рис. 1 показана зависимость усиления на границе локальной зоны от размера рефлек- тора приемопередающей многолуче- вой антенны 20 ГГц [14]. Примерно такая же зависимость соблюдается и в диапазоне 30 ГГц. Аналогичная задача рассмотрена в [15], где представлено сравнение до- стигаемого усиления в максимуме локальной рабочей зоны луча и в точке пересечения трех смежных лучей при формировании многолуче- вой зоны на основе одной, трех и че- тырех многолучевых антенн в со- ставе антенной системы спутника HTS. Исследования, проведенные для нескольких типов облучателей с раскрывом 2 λ и размером рефлекто- ров 40–110 λ , показали, что наилуч- шие результаты с точки зрения уровня боковых лепестков получены для Hard Corrugated (рупор с про- дольными канавками, заполненными диэлектриком, глубина канавок t= λ / √ – e -4, где e – коэффициент ди- электрика). Однако наличие канавок увеличивает толщину стенок рупора. Это приводит к увеличению меж- центрового расстояния соседних ру- поров, но в [15] указано, что такой тип облучателя позволяет получить максимум усиления в точке пересече- ния трех смежных лучей. Рациональное число лучей много- лучевой антенной системы спутника HTS в заданной рабочей зоне целе- сообразно определять с учетом коэффициента эффективности по- крытия, по аналогии с контурной рабочей зоной [16]. Использование коэффициента эффективности по- крытия заданной рабочей зоны со- вместно с анализом параметров энергетики и показателей общей пропускной способности системы может дать более объективную кар- тину при выборе наилучшего техни- ческого решения и корректность сравнительного анализа вариантов. О дин рупор – один луч Анализ практических реализаций многолучевых антенн показывает, что схема “один рупор – один луч" сего- дня является основным решением в действующих системах типа HTS. У гловой разнос смежных лучей Как отмечено выше, имеется проблема формирования из одного раскрыва ан- тенны лучей с угловым разносом, со- измеримым с шириной диаграммы на- правленности луча ( θ s = 0,866 θ 0 ). Численная оценка зависимости угло- вой величины между максимумом луча и точкой его пересечения со смежным лучом θ 2 /2 θ 05 может быть выполнена на основании формулы (20) в [17] (после исключения опечатки, см. [18]). Результаты получены на основе аппроксимации (cos θ ) q и ниже пред- ставлены в виде графика на рис. 2. 57 2014 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ У силение на границе локальной рабочей зоны в зависимости от размера рефлектора [14] Рис. 1 О тносительная угловая величина между смежными лучами в многолучевой антенне, тип облучателя “один рупор – один луч” Рис. 2 Угол между максимумом луча и точкой его пересечения со смежным лучом θ 2 = θ min /2 в [17] в зависимости от уровня облучения края зеркала по данным [17, 18 ] . , σ =0°