УДК 621.396.67

Радиопрозрачные укрытия со свойствами угловой фильтрации для параболической зеркальной антенны

В. Н. Семененко, К. М. Басков, И. И. Краснолобов, Т. А. Фурманова, Д. И. Акимов

Институт теоретической и прикладной электродинамики Российской академии наук, 125412, г. Москва, ул. Ижорская, 13

 

Статья поступила в редакцию 19 апреля 2018 г., после доработки – 15 мая 2018 г.

 

Аннотация. В работе исследуются способы улучшения помехозащищенности параболических антенн с помощью радиопрозрачных укрытий со специальными свойствами угловой фильтрации поля излучения антенны. Рассматриваются различные конструкции укрытий, состоящие из угловых фильтров и бленды с поглощающим материалом, которые позволяют снижать дальнее боковое и заднее излучения антенны. В работе представлены как результаты экспериментальных исследований, так и результаты расчетов радиотехнических характеристик специальных радиопрозрачных укрытий. Рассмотрены достоинства и недостатки известной конструкции углового фильтра на основе четырёх решёток из проводов. Такой фильтр обладает сильными свойствами угловой фильтрации, но при изготовлении требуется выдерживать очень точные параметры его конструкции.  Представлена эквивалентная схема для углового фильтра, состоящего из элементов с выраженными электрическими моментами, для электродинамического анализа его свойств. Элементами с выраженными электрическими моментами могут быть как вибраторы, так и спирали, диаметр которых много меньше, чем их длина, а размер спиралей должен быть много меньше, чем длина волны. Приведены результаты измерений и расчётов с помощью пакета программ FEKO коэффициентов пропускания углового фильтра из таких спиралей при разных углах падения. Приведены результаты измерений диаграмм направленности параболической антенны радиорелейной связи с блендой с радиопоглощающим материалом и двумя угловыми фильтрами из резонансных вибраторов и трёхслойной защитной диэлектрической стенкой. Показано, что применение угловых фильтров в составе бленды позволяет существенно снизить уровень бокового и заднего излучения параболической антенны. При этом технология производства угловых фильтров достаточно проста и не требует при их изготовлении выдерживать большие точности.

Ключевые слова: параболическая антенна, бленда, угловой фильтр, боковое и заднее излучение, радиопрозрачное укрытие.

Abstract. The approaches to increase the noise protection level of parabolic antennas through inclusion of angular filters of antenna radiation into the radiotransparent radomes have been investigated in this paper. Various configurations of radomes with the antenna hood, having the absorbing material, and angular filters, which together allow reducing the rear and far lateral radiation of the antenna, are considered. The comparison of radomes' radio-technical characteristics, obtained experimentally and in numerical simulation, are presented. The advantages and shortcomings of the known angular filter construction, based on four grids of wires, have been examined. This filter is characterized by strong angular filtration capability, but its manufacturing requires very accurate tolerance holding. The angular filter with elements, having substantial electric moments, and its equivalent circuit analog for electrodynamic analysis of the filter's properties are presented. Vibrators and spirals of length much less than wavelength were used as elements with substantial electric moments. In case of spiral elements their diameter must be much less than length. Angular dependences of transmission coefficient of filter with spiral elements, calculated with software package FEKO and measured, are compared. The measured direction patterns of the parabolic antenna, which is used in radio-relay communication and has the hood with the absorbing material attached, two angular filters, made of resonant vibrators, and the three-layered protecting dielectric wall, are presented. Inclusion of angular filters into the hood is shown to considerably reduce the level of rear and lateral radiation of parabolic antenna. Furthermore, angular filter production technique is quite simple and doesn't require holding strict tolerance.

Key words: parabolic antenna, antenna hood, angular filter, rear and lateral radiation, radome.

 

Для цитирования:

В. Н. Семененко, К. М. Басков, И. И. Краснолобов, Т. А. Фурманова, Д. И. Акимов. Радиопрозрачные укрытия со свойствами угловой фильтрации для параболической зеркальной антенны. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 5. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/may18/7/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2018.5.7