Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2014
облучателе многолучевой антенны за счет применения резонансных ди- электрических слоев в области рас- крыва рупорных облучателей (тех- нология EBG – electromagnetic band gap, которую часто относят к техно- логии использования метаматериа- лов). В результате получено, что значение усиления антенны повыша- ется почти на 1 дБ, а уровень пере- сечения смежных лучей увеличива- ется с -4,3 до -3,5 дБ. Однако оче- видно, что реализуемость этого ре- шения применительно к бортовым антенным системам проблематична. Следует отметить еще одну особен- ность при оценке эффективности многолучевой антенны, формирую- щей заданную рабочую зону. Эта особенность связана с тем, что опти- мальным уровнем пересечения лучей при условии минимизации размеров антенны и максимизации усиления на границах локальных зон следует считать уровень -4 дБ [12, 13]. В ыводы 1. Таким образом, традиционными способами обеспечить высокий уро- вень пересечения лучей в много- лучевой антенне, созданной по принципу “один рупор – один луч", невозможно без существенного уве- личения уровня облучения края зер- кала, соответственно без заметного уменьшения эффективности ан- тенны (максимально достижимый эффективный КИП составляет не более 0,45, а уровень пересечения смежных лучей примерно 4 дБ, в точке пересечения трех смежных лучей уровень пересечения не выше 6 дБ). Можно примерно указать, что эффективность многолучевой антенны при уровне пересечения смежных лучей -4…-5 дБ ниже эф- фективности антенны с оптималь- ным уровнем облучения края зер- кала примерно на 1,5–2,0 дБ. 2. Сканирующие свойства зависят от типа зеркальной системы. Двух- зеркальные системы позволяют по- лучить больший угловой разнос лучей, чем однозеркальные при примерно идентичном усилении в секторе углов, близком к основному направлению (это не относится к апланатическим зеркальным систе- мам, имеющим изначально более низкое усиление в основном направ- лении). К ластер излучателей Исследования в этой области тесно связаны с исследованиями гибрид- ных зеркальных антенн. Достаточно много работ посвящено минимиза- ции деградации усиления луча в широкой угловой зоне сканирова- ния, которые в полном объеме пере- числить затруднительно. Ниже упо- минаются работы, результаты кото- рых более тесно связаны с реализа- ций именно многолучевых антенн для спутников связи. У гловой разнос смежных лучей Очевидно, что при формировании кластера излучателей усиление каж- дого отдельного излучателя меньше, чем единичного рупора. Меньше и раскрыв излучателя. Соответ- ственно два смежных луча, форми- руемых кластерным облучателем, могут иметь угловой разнос во столько раз меньший, во сколько меньше раскрыв излучателя в кла- стере по сравнению с одиночным облучателем. Например, в [4] фор- мирование каждого луча предпола- галось с использованием одиночного излучателя (рупора) или облучателя в виде кластеров из трех, четырех, семи или девяти излучателей. Наи- более приемлемым для практиче- ской реализации был признан вари- ант, предполагающий формирова- ние 64 лучей с усредненным значе- нием ширины ДН 0,5 град. Облуча- тель антенны образован из 68 из- лучателей таким образом, что в формировании каждого луча уча- ствуют пересекающиеся группы (кластеры) из четырех излучателей (каждый излучатель участвует в 60 З ависимость КИП (дБ) параболической антенны от уровня (-T) облучения края зеркала [25] Рис. 5 И ллюстрация облучателя кластерного типа Рис. 6 Проект Medusa компании Astrium GmbH, приемный кластерный облучатель Ka- диапазона 27,5–30 ГГц
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy Mzk4NzYw