Диэлектрическая антенна обзорной РЛС с регулируемой поляризацией

ВВЕДЕНИЕ
1 Расчёт геометрических и электрических характеристик антенны
1.1 Методика расчёта излучателя антенны
1.2 Методика расчёта линзы антенны
2. Расчёт антенны
2.1 Расчёт линзы
2.2 Расчёт элементов антенно-фидерного тракта
2.3 Расчёт излучателя
2.4 Расчёт размеров излучателя
2.5 Вращающееся сочленение
8. Безопасность труда при эксплуатации линзовой антенны обзорной станции. Разработка средств защиты
8.1. Микроклимат производственного помещения.
8.2 Разработка средств защиты от СВЧ электромагнитного излучения
8.3 Разработка средств защиты от шума.
8.4 Разработка средств защиты от поражения электрическим током
8.5 Защита от воздействия внешнего шума
9. Техническое обслуживание антенной системы
Список использованной литературы

Антенные устройства играют в радиотехнике важную роль, так как основным отличительным признаком радио является наличие излучения или приема радиоволн. Само слово «радио» происходит от греческого слова «излучать».
Требования, предъявляемые к антенне, различны в зависимости от назначения радиостанции. Так, например, в случае работы радиовещательной станции, обслуживающей определенный район, в центре которого она расположена, передающая антенна, как правило, должна создавать равномерное излучение во все стороны, т. е. должна быть не направленной в горизонтальной плоскости. С другой стороны, антенна, например, радиолокационной станции, должна концентрировать излучение в малом телесном угле, т. е. должна быть остронаправленной. К приемной антенне часто предъявляется также требование направленного действия, т. е. требование более эффективного, приема волн, приходящих с определенных направлений.
Под линзовой антенной понимают совокупность электромагнитной линзы и облучателя. Линзовая антенна - это ограниченное (обычно двумя) поверхностями прозрачное для радиоволн тело, с коэффициентом преломления, отличным от коэффициента преломления окружающей среды.
Этот класс антенн относится к антеннам оптического типа и применяется, в основном, в диапазоне сантиметровых и дециметровых волн для формирования достаточно узких диаграмм направленности. В отдельных случаях линзовая антенна может применяться в качестве вспомогательного элемента другой антенны, улучшающего ее характеристики (пример: при необходимости выравнивания фазы в раскрыве рупорной антенны).
В принципе, линзовые антенны допустимо использовать для формирования различных диаграмм направленности. Антенны-линзы характерны тем, что в них цилиндрический или сферический фронт волны преобразуется в плоский. По-другому, происходит преобразование формы криволинейной (сферической или цилиндрической) волновой поверхности: расходящийся пучок лучей преобразуется в параллельный.
В линзовых антеннах сантиметрового диапазона используются оптические свойства электромагнитных волн, поскольку геометрические размеры и радиусы кривизны поверхности линзовых антенн выполняются намного больше длины волны.
Принцип действия линзы основан на том, что линза представляет собой среду, в которой фазовая скорость распространения электромагнитных волн либо больше скорости света ( ), либо меньше ее ( ). В соответствии с этим линзы разделяются на ускоряющие ( ) и замедляющие ( ).


Рисунок 1 - К пояснению вида ускоряющих и замедляющих линз
В ускоряющих линзах происходит выравнивание фазового фронта волны, поскольку участки волновой поверхности отрезок пути проходят в теле линзы с повышенной фазовой скоростью. Длина этого участка различна для разных лучей. Чем больше отклонение луча от оси линзы, тем больший отрезок пути внутри линзы он проходит с повышенной фазовой скоростью. Из этого следует, что, профиль ускоряющей линзы должен быть вогнутым.
Напротив, в замедляющих линзах выравнивание фазового фронта происходит не за счет ускорения движения периферийных участков волновой поверхности, а за счет замедления движения её середины. Следовательно, профиль замедляющей линзы должен быть выпуклым.
На рисунке 2 показана диэлектрическая линза, на которую от источника F падает сферическая волна длиной .

Рисунок 2 - Диэлектрическая линза
Благодаря выпуклой форме освещенной поверхности линзы сферический фронт волны в линзе преобразуется в плоский с длиной волны .
Выходная поверхность линзы является плоской, и при выходе из линзы фронт остаётся плоским. Поскольку размеры выходной поверхности линзы велики по сравнению с длиной волны, излучение её оказывается остронаправленным.

Измерения основных режимов антенно-фидерной системы проводятся перед пуском ее в эксплуатацию, после ремонта и регулировки, а также периодически во время эксплуатации. При этом измеряется состояние изоляции, симметрии фидеров и антенн, КБВ и КНД фидеров, диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Эксплуатация и техническое обслуживание антенны осуществляется антенной группой, отделением, состоящим из 4-5 человек, куда входят квалифицированные инженеры, техники, мачтовики - верхолазы, в совершенстве знающие устройство и принцип работы всех элементов антенн и ВЧ трактов, а также правила техники безопасности при работе в ВЧ полях.