Разработка конструкций ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ купольных линзовых антенн СВЧ диапазона с улучшенными аэродинамичскими характеристиками и повышенной механической прочностью

 

Ю. В. Медведев
ФГБУ «16 Центральный научно исследовательский испытательный институт» Минобороны России

Статья получена 30 сентября 2014 г.

Аннотация. Приведены конструкции диэлектрических купольных линзовых антенн (КЛА), определены области их применения. Проведено численное исследование энергетических, аэродинамических и прочностных параметров диэлектрических купольных линзовых антенн (КЛА) с учетом массы линзы. Получены зависимости коэффициента усиления и коэффициента аэродинамического сопротивления от геометрических параметров КЛА летноподъемного средства (ЛПС), осуществляющего полет на высоте 8 км над уровнем моря со скоростью 400 км/ч. Показана возможность снижения коэффициента аэродинамического сопротивления антенны путем уменьшения геометрических размеров купольной линзы при сохранении значения коэффициента усиления. Получены зависимости коэффициента усиления и коэффициента запаса прочности по критерию Мизеса от геометрических параметров КЛА. Показана возможность увеличения коэффициента запаса прочности антенны путем уменьшения геометрических размеров купольной линзы с сохранением значения коэффициента усиления. Получены зависимости массы линзы от изменения ее габаритных размеров. Показана возможность снижения массы линзы при рациональном выборе ее геометрических размеров.

Ключевые слова: диэлектрические купольные линзовые антенны, купольная линза, широкоугольное электрическое сканирование, сектор сканирования, фазированная антенная решетка, коэффициент аэродинамического сопротивления, коэффициент запаса прочности, коэффициент усиления антенны.

Abstract. Designs of dielectric dome lens antennas are presented, areas of their application are defined. The numerical research of the aerodynamic and energy parameters of the dome lens antennas on the aircraft is carried out. The dependencies of the aerodynamic drag coefficient and antenna gain for the geometric dimensions of the lens of the antenna on the aircraft, which accomplishes flight at the height of 8 km above sea level at a rate of 400km/h are obtained. The possibility of reduction in the aerodynamic drag coefficient of antenna by decreasing the geometric dimensions of dome lens with the retention of the value of the antenna gain is shown. The numerical research of the antenna gain and factor of safety for max von Mises criterion is carried out. The possibility of increasing more than 2 times the factor of safety by changing geometric parameters of the lens in the range of 20% on the baseline values, and also their rational selection with the value retention of the required antenna gain is shown.

Keywords: dielectric dome lens antennas, dome lens, wide angle electrical scanning, scanning area, phased antenna array, aerodynamic drag coefficient, coefficient of safety factor, antenna gain.