Փուլային ալեհավաքի զանգված: Ներածություն Electronic Lapel Phased Array Antenna

Իր տարրերի (արտանետողների) կողմից արտանետվող (կամ ստացված) ալիքների վերահսկվող փուլերով կամ փուլային տարբերություններով (փուլային տեղաշարժեր): Ֆազային կառավարումը (փուլավորումը) թույլ է տալիս. ձևավորել (արտանետիչների շատ տարբեր դասավորություններով) լուսարձակի անհրաժեշտ ճառագայթման օրինաչափությունը (ՌՊ) (օրինակ՝ բարձր ուղղորդված RP √ ճառագայթ); փոխել ֆիքսված լուսարձակի ճառագայթի ուղղությունը և այլն: իրականացնել արագ, որոշ դեպքերում գործնականում առանց իներցիա սկանավորում √ ճառագայթի ճոճում (տես, օրինակ, Սկանավորում ռադարում); վերահսկել որոշակի սահմաններում նախշի ձևը √ փոխել ճառագայթի լայնությունը, կողային բլթերի ինտենսիվությունը (մակարդակները) և այլն: (այս նպատակով փուլային զանգվածը երբեմն նաև վերահսկում է առանձին արտանետողների ալիքների ամպլիտուդները): Փուլային զանգվածի այս և որոշ այլ հատկություններ, ինչպես նաև փուլային զանգվածը կառավարելու համար ժամանակակից ավտոմատացում և համակարգչային գործիքներ օգտագործելու ունակությունը որոշեցին դրանց խոստումն ու լայն կիրառումը ռադիոկապի, ռադարների, ռադիոնավարկության, ռադիոաստղագիտության և այլնի մեջ: PAA-ն, որը պարունակում է մեծ թվով վերահսկվող տարրեր (երբեմն՝ 104 կամ ավելի) տարբեր ցամաքային (ստացիոնար և շարժական), նավի, ավիացիայի և տիեզերական ռադիո սարքերի մաս են կազմում: Ինտենսիվ մշակումներ են իրականացվում փուլային զանգվածի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման և դրանց կիրառման շրջանակների ընդլայնման ուղղությամբ։ PAR կառուցվածքը.Ժամանակակից Լուսարձակների ձևերը, չափերը և դիզայնը շատ բազմազան են. դրանց բազմազանությունը որոշվում է ինչպես օգտագործվող արտանետիչների տեսակով, այնպես էլ դրանց գտնվելու վայրի բնույթով ( բրինձ. մեկ) PAR սկանավորման սեկտորը որոշվում է իր արտանետողների DN-ով: Արագ լայնանկյուն ճառագայթով ճոճվող փուլային զանգվածը սովորաբար օգտագործում է թույլ ուղղորդող արտանետիչներ՝ սիմետրիկ և ասիմետրիկ թրթռիչներ, հաճախ մեկ կամ մի քանի ռեֆլեկտորներով (օրինակ՝ ամբողջ փուլային զանգվածի համար ընդհանուր հայելու տեսքով); Ռադիոալիքների բաց ծայրերը, ճեղքավոր, շչակ, պարույր, դիէլեկտրական ձող, լոգ-պարբերական և այլ ալեհավաքներ: Երբեմն խոշոր PAR-ները կազմված են առանձին փոքր PAR-ներից (մոդուլներից); Վերջինիս DN-ն ուղղված է ամբողջ PAR-ի հիմնական փնջի ուղղությամբ: Որոշ դեպքերում, օրինակ, երբ ընդունելի է ճառագայթի դանդաղ շեղումը, մեխանիկական պտույտով բարձր ուղղորդված ալեհավաքները օգտագործվում են որպես ռադիատորներ (օրինակ, այսպես կոչված, ամբողջական պտտվող հայելային ալեհավաքներ); Նման Լուսարձակներում ճառագայթը շեղվում է մեծ անկյան տակ՝ պտտելով բոլոր ալեհավաքները և դրանց արձակած ալիքները փուլային դարձնելով. Այս ալեհավաքների փուլավորումը նաև թույլ է տալիս արագորեն ճոճել PAR ճառագայթը իրենց RP-ում: Կախված RP-ի պահանջվող ձևից և պահանջվող տարածական սկանավորման հատվածից, փուլային զանգվածն օգտագործում է տարրերի հարաբերական այլ դասավորություն. գծի երկայնքով (ուղիղ կամ աղեղ); մակերեսի վրա (օրինակ՝ հարթ √ այսպես կոչված հարթ PAR; գլանաձև, գնդաձև) կամ տրված ծավալով (ծավալային PAR): Երբեմն HEADLIGHT √ բացվածքի ճառագայթող մակերեսի ձևը (տես Ռադիոալիքների արտանետում և ընդունում) որոշվում է օբյեկտի կոնֆիգուրացիայից, որի վրա տեղադրված է Լուսարձակը (օրինակ՝ արբանյակի ձևը): Օբյեկտի ձևին նման բացվածք ունեցող PAR-ները երբեմն կոչվում են կոնֆորմալ: Տարածված են հարթ լուսարձակները; դրանցում ճառագայթը կարող է սկանավորել նորմալի ուղղությամբ դեպի բացվածք (ինչպես ներփազային ալեհավաքում) դեպի բացվածքի երկայնքով ուղղությունը (ինչպես շրջող ալիքի ալեհավաքում): Հարթ Լուսարձակի ուղղորդման գործակիցը (KND) նվազում է, երբ ճառագայթը նորմալից շեղվում է դեպի բացվածք: Լայնանկյուն սկանավորում ապահովելու համար (մեծ տարածական անկյուններում √ մինչև 4 (սթեր)՝ առանց ուղղորդության նկատելի նվազման, փուլային զանգված՝ ոչ հարթ (օրինակ՝ գնդաձև) բացվածքով կամ հարթ փուլային զանգվածների համակարգեր՝ ուղղված տարբեր ուղղություններով։ Այս համակարգերում սկանավորումն իրականացվում է համապատասխան կողմնորոշված արտանետիչների գրգռման և դրանց փուլայնացման միջոցով: Ըստ բացվածքում արտանետիչների բաշխման բնույթի, առանձնանում են հավասար և ոչ հավասար հեռավոր PAR: Հավասար հեռավոր PAR-ում հեռավորությունները հարևան տարրերնույնն են ողջ բացման ընթացքում: Հարթ հավասար հեռավորության վրա գտնվող լուսարձակներում արտանետիչները առավել հաճախ տեղակայված են ուղղանկյուն զանգվածի հանգույցներում (ուղղանկյուն դասավորություն) կամ եռանկյուն ցանցի հանգույցներում (վեցանկյուն դասավորություն): Հավասար հեռավորության վրա գտնվող լուսարձակների միջև հեռավորությունները սովորաբար ընտրվում են որպես բավականին փոքր (հաճախ ավելի քիչ, քան աշխատանքային երկարությունըալիքներ), ինչը հնարավորություն է տալիս սկանավորման հատվածում ձևավորել մեկ հիմնական բլիթով նախշ (առանց կողային դիֆրակցիոն գագաթների, այսպես կոչված, կեղծ ճառագայթների) և կողային բլթերի ցածր մակարդակի. այնուամենայնիվ, նեղ ճառագայթ ձևավորելու համար (այսինքն, մեծ բացվածքով փուլային զանգվածում), անհրաժեշտ է օգտագործել մեծ քանակությամբ տարրեր: Ոչ հավասար հեռավոր PAR-ում տարրերը գտնվում են միմյանցից անհավասար հեռավորությունների վրա (հեռավորությունը կարող է լինել, օրինակ, պատահական փոփոխական): Նման Լուսարձակներում, նույնիսկ հարակից ճառագայթիչների միջև մեծ հեռավորության վրա, կարելի է խուսափել մակաբույծ ճառագայթների ձևավորումից և ստանալ մեկ հիմնական բլիթ ունեցող նախշ: Սա թույլ է տալիս, մեծ բացվածքների դեպքում, ձևավորել շատ նեղ ճառագայթ, համեմատաբար փոքր քանակությամբ տարրերով; Այնուամենայնիվ, նման ոչ հավասարաչափ փուլային զանգվածները մեծ բացվածքով փոքր քանակությամբ արտանետիչներով ունեն ավելի շատ բարձր մակարդակկողային բլթեր և, համապատասխանաբար, ավելի ցածր ուղղորդման գործակից, քան մեծ թվով տարրերով ԼՈՒՍԱՌԻԿ: Էմիտորների միջև փոքր հեռավորություններ ունեցող, առանձին տարրերի կողմից արձակված ալիքների հավասար հզորությամբ ոչ հավասար հեռավոր լուսարձակներում հնարավոր է ձեռք բերել (ալեհավաքի բացվածքում ճառագայթման խտության անհավասար բաշխման արդյունքում) կողային ավելի ցածր մակարդակով RP-ներ։ բլթակներ, քան նույն բացվածքով և նույն թվով տարրերով նույն հեռավորության վրա գտնվող ԼՈՒՍԱՌԻԿՆԵՐԸ: Ֆազային տեղաշարժերի վերահսկում:Ըստ փուլային տեղաշարժերի փոփոխման մեթոդի, առանձնանում է էլեկտրամեխանիկական սկանավորմամբ փուլային զանգված, որն իրականացվում է, օրինակ, հուզիչ ռադիոալիքի երկրաչափական ձևը փոխելով ( բրինձ. 2, ա); հաճախականության սկանավորում՝ հիմնված ֆազային տեղաշարժերի հաճախականությունից կախվածության կիրառման վրա, օրինակ՝ հարակից արտանետիչների միջև սնուցողի երկարության պատճառով ( բրինձ. 2,բ) կամ ալիքների ցրումը ռադիոալիքատարում. էլեկտրական սկանավորումով, որն իրականացվում է ֆազային շղթաների կամ էլեկտրական ազդանշաններով կառավարվող փուլային փոխարկիչների միջոցով ( բրինձ. 2գ) փուլային տեղաշարժերի սահուն (շարունակական) կամ աստիճանական (դիսկրետ) փոփոխությամբ: Էլեկտրական սկանավորմամբ PAR-ն ամենամեծ ներուժն ունի: Դրանք ապահովում են տարբեր փուլային տեղաշարժերի ստեղծում բացման ողջ ընթացքում և այդ տեղաշարժերի փոփոխության զգալի արագություն՝ համեմատաբար փոքր էներգիայի կորուստներով: Միկրոալիքային վառարաններում ժամանակակից փուլային զանգվածներում լայնորեն օգտագործվում են ֆերիտային և կիսահաղորդչային ֆազային հերթափոխեր (միկրովայրկյանների կարգի արագությամբ և 20% էներգիայի կորուստներով): Ֆազային փոխարկիչների աշխատանքը վերահսկվում է բարձր արագությամբ էլեկտրոնային համակարգ, որն ամենապարզ դեպքերում վերահսկում է տարրերի խմբերը (օրինակ՝ տողեր և սյունակներ հարթ լուսարձակներում՝ արտանետիչների ուղղանկյուն դասավորությամբ), իսկ ամենաբարդ դեպքերում՝ յուրաքանչյուր փուլային հերթափոխ առանձին։ Տիեզերքում ճառագայթի ճոճանակը կարող է իրականացվել ինչպես կանխորոշված օրենքի, այնպես էլ ամբողջ ռադիոսարքի շահագործման ընթացքում մշակված ծրագրի համաձայն, որը ներառում է Լուսարձակները: PAR-ի կառուցման առանձնահատկությունները. PAR արտանետիչների գրգռում ( բրինձ. 3արտադրվում է կա՛մ սնուցող գծերի միջոցով, կա՛մ ազատ տարածվող ալիքների միջոցով (այսպես կոչված՝ քվազիօպտիկական փուլային զանգվածում), գրգռման սնուցման ուղիները, ինչպես նաև ֆազային փոխարկիչները, երբեմն պարունակում են բարդ էլեկտրական սարքեր (այսպես կոչված, ճառագայթ ձևավորող սխեմաներ։ ), որոնք ապահովում են բոլոր արտանետիչների գրգռումը մի քանի մուտքերից, ինչը հնարավորություն է տալիս միաժամանակ ստեղծել այս մուտքերին համապատասխանող սկանավորող ճառագայթներ (բազմափայտային լուսարձակներում): Քվազիօպտիկական փուլային զանգվածները հիմնականում երկու տեսակի են՝ փոխանցում (ոսպնյակներ), որոնցում փուլային փոխարկիչները և հիմնական թողարկիչները գրգռվում են (օժանդակ թողարկիչների օգնությամբ) ալիքների միջոցով, որոնք տարածվում են ընդհանուր սնուցումից, և ռեֆլեկտիվ՝ հիմնական և օժանդակ թողարկիչները։ համակցված են, և ռեֆլեկտորները տեղադրվում են ֆազային փոխարկիչների ելքերում: Multibeam քվազիօպտիկական Լուսարձակները պարունակում են մի քանի ճառագայթիչներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփական ճառագայթը տարածության մեջ: Երբեմն PAR-ում կենտրոնացման սարքերը (հայելիներ, ոսպնյակներ) օգտագործվում են օրինաչափություն ձևավորելու համար: Վերևում քննարկված փուլային զանգվածները երբեմն կոչվում են պասիվ: Ակտիվ փուլային զանգվածներն ունեն բնութագրերը կառավարելու ամենամեծ հնարավորությունները, որոնցում յուրաքանչյուր թողարկիչին կամ մոդուլին միացված է փուլով կառավարվող (երբեմն նաև ամպլիտուդով կառավարվող) հաղորդիչը կամ ստացողը ( բրինձ. չորս) Ակտիվ փուլային զանգվածներում փուլային կառավարումը կարող է իրականացվել միջանկյալ հաճախականության ուղիներում կամ համահունչ հաղորդիչների, ընդունիչի տեղային օսլիլատորների և այլնի գրգռման սխեմաներում: Այսպիսով, ակտիվ փուլային զանգվածներում ֆազային հերթափոխները կարող են գործել ալիքային գոտիներում, բացի հաճախականության տիրույթալեհավաքներ; Ֆազային փոխարկիչների կորուստները որոշ դեպքերում ուղղակիորեն չեն ազդում հիմնական ազդանշանի մակարդակի վրա: Ակտիվ փուլային զանգվածների հաղորդումը հնարավորություն է տալիս տարածության մեջ ավելացնել առանձին հաղորդիչների կողմից առաջացած համահունչ էլեկտրամագնիսական ալիքների ուժերը: Ակտիվ փուլային զանգվածներ ստանալիս առանձին տարրերի կողմից ստացված ազդանշանների համատեղ մշակումը հնարավորություն է տալիս ավելին ստանալ ամբողջական տեղեկատվությունճառագայթման աղբյուրների մասին. Արտանետիչների միմյանց հետ անմիջական փոխազդեցության արդյունքում ճառագայթի ճոճվելիս փոփոխվում են փուլային զանգվածի բնութագրերը (արտանետիչների համակարգումը հուզիչ սնուցիչների հետ, SOI և այլն): Փուլային զանգվածում արտանետիչների փոխադարձ ազդեցության վնասակար հետևանքների դեմ պայքարելու համար երբեմն օգտագործվում են հատուկ մեթոդներ՝ փոխհատուցելու տարրերի միջև փոխադարձ կապը: PAR-ի զարգացման հեռանկարները. PAR-ի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման կարևորագույն ոլորտները ներառում են.

Ռադիոինժեներական սարքերում մեծ թվով տարրերով PAR-ի լայն ներդրում, տարրերի նոր տեսակների մշակում, մասնավորապես ակտիվ PAR-ի համար.

մեծ բացվածքներով փուլային զանգվածի կառուցման մեթոդների մշակում, ներառյալ Երկրի ամբողջ կիսագնդում տեղակայված բարձր ուղղորդված ալեհավաքներով ոչ հավասար հեռավորության վրա գտնվող փուլային զանգվածներ (գլոբալ ռադիոաստղադիտակ),

փուլային զանգվածի տարրերի միջև փոխադարձ կապի վնասակար հետևանքների նվազեցման մեթոդների և տեխնիկական միջոցների հետագա զարգացում.

սինթեզի տեսության և փուլային զանգվածի մեքենայական նախագծման մեթոդների մշակում;

տեսության մշակում և պրակտիկայում նոր մեթոդների ներդրում` ՊԱՌ-ի տարրերի կողմից ստացված տեղեկատվության մշակման և այդ տեղեկատվության կառավարման համար օգտագործելու համար.

Լուսարձակներ, մասնավորապես տարրերի ավտոմատ փուլավորման համար (ինքնաֆազային լուսարձակներ) և ուղղորդվող նախշի ձևը փոխելու համար, օրինակ՝ կողային բլթերի մակարդակի իջեցում դեպի միջամտության աղբյուրները (հարմարվողական լուսարձակներ);

բազմաշերտ փուլային զանգվածներում առանձին փնջերի ինքնուրույն շարժումը վերահսկելու մեթոդների մշակում։

Լիտ.՝ Վենդիկ Օ. Գ., Անտենաներ ճառագայթի ոչ մեխանիկական շարժումով, Մ., 1965; Միկրոալիքային սկանավորման ալեհավաք համակարգեր, ըստ. անգլերենից, հատոր 1√3, Մ., 1966√71։

M. B. Zakson.

Վիքիպեդիա

Փուլային զանգվածային ալեհավաք (ՊԱՐ) - ալեհավաքի զանգված, որի ճառագայթման ուղղությունը և համապատասխան ճառագայթման օրինաչափության ձևը կարգավորվում են ճառագայթող տարրերի վրա հոսանքների կամ գրգռման դաշտերի ամպլիտուդա-ֆազային բաշխման փոփոխությամբ:

Ճառագայթող տարր - բաղադրիչալեհավաքի զանգված, ալեհավաք կամ ալեհավաքների խումբ՝ տվյալ հարաբերական գրգռմամբ։ Անթենային զանգվածում անհրաժեշտ ճառագայթման օրինաչափությունը ձևավորվում է շնորհիվ հատուկ ձևովկազմակերպված միջամտություն էլեկտրամագնիսական ալիքների, որոնք ճառագայթում են տիեզերք իր ճառագայթող տարրերով: Դա անելու համար տրամադրեք անհրաժեշտը ամպլիտուդա-փուլային բաշխում- ալեհավաքի զանգվածի յուրաքանչյուր ճառագայթող տարրի փոփոխական հոսանքների կամ գրգռման դաշտերի անհրաժեշտ հարաբերական ամպլիտուդները և սկզբնական փուլերը. տարբերությունը փուլայինալեհավաքի զանգվածը կայանում է նրանում, որ ամպլիտուդա-ֆազային բաշխումը ֆիքսված չէ, այն կարող է կարգավորվել ալեհավաքի միջոցով տարածության որոշակի հատվածում ( էլեկտրական սկանավորվող ճառագայթային ալեհավաքի զանգվածորպես այլընտրանք մեխանիկորեն սկանավորված ալեհավաքին, այսինքն՝ այլընտրանք մեխանիկորեն պտտվող ալեհավաքին) կամ փոխել ճառագայթման օրինաչափության ձևը:

PAR-ի այս և որոշ այլ հատկություններ, ինչպես նաև ժամանակակից ավտոմատացումից օգտվելու հնարավորություն և Համակարգչային գիտությունորոշեց դրանց հեռանկարները և լայն կիրառումը ռադիոկապի, ռադարների, ռադիոնավարկության, ռադիոաստղագիտության և այլնի մեջ: PAA-ն, որը պարունակում է մեծ թվով կառավարելի տարրեր, տարբեր ցամաքային, նավերի, ավիացիայի և տիեզերական ռադիոտեխնիկական համակարգերի մաս են կազմում: Ինտենսիվ մշակումներ են իրականացվում փուլային զանգվածի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման և դրանց կիրառման շրջանակների ընդլայնման ուղղությամբ։

Փուլային զանգվածային ալեհավաք(PAR), փուլային զանգված, ալեհավաքի զանգված կառավարվող հետ փուլերը կամ դրա տարրերի (արտանետողների) կողմից արձակված (կամ ստացված) ալիքների փուլային տարբերություններ (փուլային տեղաշարժեր): Ֆազային կառավարումը (փուլավորումը) թույլ է տալիս. ձևավորել (արտանետիչների տարբեր դասավորությունների համար) լուսարձակի անհրաժեշտ ճառագայթման օրինաչափությունը (RP) (օրինակ, բարձր ուղղորդված RP - ճառագայթ); փոխել ֆիքսված լուսարձակի ճառագայթի ուղղությունը և այլն: իրականացնել արագ, որոշ դեպքերում՝ գրեթե առանց իներցիա, սկանավորում՝ ճառագայթի ճոճում (տե՛ս, օրինակ. Սկանավորում ռադարում) որոշակի սահմաններում ըստ RP-ի ձևի - փոխել ճառագայթի լայնությունը, կողային բլթերի ինտենսիվությունը (մակարդակները) և այլն (դրա համար փուլային զանգվածը երբեմն նաև վերահսկում է առանձին արտանետողների ալիքների ամպլիտուդները): PAR-ի այս և որոշ այլ հատկություններ, ինչպես նաև PAR-ի վերահսկման ժամանակակից ավտոմատացման և համակարգչային գործիքների օգտագործումը որոշեցին դրանց հեռանկարները և լայն կիրառումը: ռադիոկապի, ռադար, ռադիո նավարկություն, ռադիոաստղագիտություն և այլն: Կառավարվող տարրեր պարունակող լուսարձակները (երբեմն՝ 104 և ավելի) ներառված են տարբեր վերգետնյա (ստացիոնար և շարժական), նավի, ավիացիայի և տիեզերական ռադիո սարքերում: Ինտենսիվ մշակումներ են իրականացվում փուլային զանգվածի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման և դրանց կիրառման շրջանակների ընդլայնման ուղղությամբ։

PAR կառուցվածքը.Ժամանակակից Լուսարձակների ձևերը, չափերը և դիզայնը շատ բազմազան են. դրանց բազմազանությունը որոշվում է ինչպես օգտագործվող արտանետիչների տեսակով, այնպես էլ դրանց գտնվելու վայրի բնույթով ( բրինձ. մեկ ) PAR սկանավորումը որոշվում է իր արտանետողների DN-ով: PAR-ը լայնանկյուն ճառագայթների արագ մաքրմամբ սովորաբար օգտագործում է թույլ ուղղորդող ճառագայթիչներ՝ սիմետրիկ և ասիմետրիկ վիբրատորներ, հաճախ մեկ կամ մի քանի ռեֆլեկտորներով (օրինակ, հայելու տեսքով, որը ընդհանուր է ամբողջ Լուսարձակների համար); բաց ծայրեր ռադիոալիքներ, slotted, horn, պարույր, դիէլեկտրական ձող, log-periodic, եւ այլն: ալեհավաքներ. Երբեմն խոշոր PAR-ները կազմված են առանձին փոքր PAR-ներից (մոդուլներից); Վերջինիս DN-ն ուղղված է ամբողջ PAR-ի հիմնական փնջի ուղղությամբ: Որոշ դեպքերում, օրինակ, ճառագայթի դանդաղ շեղումը ընդունելի է, մեխանիկական պտույտով բարձր ուղղորդված ալեհավաքները օգտագործվում են որպես ռադիատորներ (օրինակ, այսպես կոչված, ամբողջական պտտվող հայելային ալեհավաքներ); Նման Լուսարձակներում ճառագայթը շեղվում է՝ շրջելով բոլոր ալեհավաքները և դրանց արձակած ալիքները փուլային դարձնելով. Այս ալեհավաքների փուլավորումը նաև թույլ է տալիս արագորեն ճոճել PAR ճառագայթը իրենց RP-ում:

Կախված RP-ի պահանջվող ձևից և անհրաժեշտ տարածական սկանավորման հատվածից, փուլային զանգվածն օգտագործում է տարրերի այլ հարաբերական դասավորություն. գծի (կամ աղեղի) երկայնքով; մակերեսի վրա (օրինակ՝ հարթ - այսպես կոչված հարթ PAR; գլանաձև, գնդաձև) կամ տրված ծավալով (ծավալային PAR): Երբեմն լուսարձակների ճառագայթող մակերեսը բացվում է (տես. Ռադիոալիքների արտանետում և ընդունում ), որոշվում է օբյեկտի կազմաձևով, որի վրա տեղադրված է PAR-ը (օրինակ՝ արբանյակի ձևով): Օբյեկտի ձևին նման բացվածք ունեցող PAR-ները երբեմն կոչվում են կոնֆորմալ: Տարածված են հարթ լուսարձակները; դրանցում ճառագայթը կարող է սկանավորել նորմալի ուղղությամբ դեպի բացվածք (ինչպես ընդհանուր ռեժիմի ալեհավաք ) դեպի բացման ուղղությամբ (ինչպես ճանապարհորդող ալիքային ալեհավաք ). Հարթ Լուսարձակի ուղղորդման գործակիցը (KND) նվազում է, երբ ճառագայթը նորմալից շեղվում է դեպի բացվածք: Լայնանկյուն սկանավորում ապահովելու համար (մեծ տարածական անկյուններում՝ մինչև 4( ջնջվել է) առանց ուղղորդման նկատելի նվազման, օգտագործվում է ոչ հարթ (օրինակ՝ գնդաձև) բացվածքով լուսարձակ կամ տարբեր ուղղություններով ուղղված հարթ լուսարձակների համակարգ։ Այս համակարգերում այն իրականացվում է համապատասխան կողմնորոշված արտանետիչների գրգռման և դրանց փուլավորման միջոցով:

Ֆազային տեղաշարժերի վերահսկում:Ըստ փուլային տեղաշարժերի փոփոխման մեթոդի, առանձնանում է էլեկտրամեխանիկական սկանավորմամբ փուլային զանգված, որն իրականացվում է, օրինակ, հուզիչ ռադիոալիքի երկրաչափական ձևը փոխելով ( բրինձ. 2 , ա); հաճախականության սկանավորում՝ հիմնված հաճախականությունից փուլային տեղաշարժերի կախվածության օգտագործման վրա, օրինակ՝ երկարության պատճառով սնուցող հարակից արտանետիչների միջև ( բրինձ. 2, բ) կամ ցրվածություն ալիքներ ռադիոալիքի մեջ; էլեկտրական սկանավորմամբ, իրականացվել է կիրառ փուլային շղթաներ կամ փուլային փոխարկիչներ, վերահսկվում է էլեկտրական ազդանշաններով ( բրինձ. 2 գ) փուլային տեղաշարժերի սահուն (շարունակական) կամ աստիճանական (դիսկրետ) փոփոխությամբ:

Էլեկտրական սկանավորմամբ PAR-ն ամենամեծ ներուժն ունի: Նրանք ապահովում են մի շարք փուլային տեղաշարժեր ամբողջ բացման ընթացքում և այս տեղաշարժերի զգալի փոփոխություն՝ համեմատաբար փոքր էներգիայի կորուստներով: Միկրոալիքային վառարաններում ժամանակակից փուլային զանգվածներում լայնորեն օգտագործվում են ֆերիտային և կիսահաղորդչային ֆազային փոխարկիչներ (կարգի արագությամբ միկրովրկիսկ հոսանքի կորուստները ~ 20%)։ Ֆազային փոխարկիչների աշխատանքը վերահսկվում է գերարագ էլեկտրոնային համակարգով, որն ամենապարզ դեպքերում վերահսկում է տարրերի խմբերը (օրինակ՝ տողեր և սյուներ հարթ լուսարձակներում՝ արտանետիչների ուղղանկյուն դասավորությամբ), իսկ ամենաբարդ դեպքերում. , յուրաքանչյուր փուլային հերթափոխ առանձին-առանձին: Տիեզերքում ճառագայթի ճոճանակը կարող է իրականացվել ինչպես կանխորոշված օրենքի, այնպես էլ ամբողջ ռադիոսարքի շահագործման ընթացքում մշակված ծրագրի համաձայն, որը ներառում է Լուսարձակները:

PAR-ի կառուցման առանձնահատկությունները. PAR արտանետիչների գրգռում ( բրինձ. 3 արտադրվում է կա՛մ սնուցող գծերի միջոցով, կա՛մ ազատ տարածվող ալիքների միջոցով (այսպես կոչված՝ քվազիօպտիկական փուլային զանգվածում), գրգռման սնուցման ուղիները, ինչպես նաև ֆազային փոխարկիչները, երբեմն պարունակում են բարդ էլեկտրական սարքեր (այսպես կոչված, ճառագայթ ձևավորող սխեմաներ։ ) որոնք ապահովում են բոլոր արտանետիչները մի քանի մուտքերից, ինչը թույլ է տալիս այս մուտքերին համապատասխան տարածության մեջ միաժամանակ սկանավորել (բազմափայտային փուլային զանգվածում): Քվազիօպտիկական փուլային զանգվածները հիմնականում լինում են տեսակների` փոխանցում (ոսպնյակ), որի դեպքում ֆազային փոխարկիչները և հիմնական թողարկիչները գրգռվում են (օժանդակ արտանետիչների օգնությամբ) ընդհանուր սնուցմամբ տարածվող ալիքներով, և ռեֆլեկտիվ - հիմնական և օժանդակ արտանետիչները. համակցված, և ռեֆլեկտորները տեղադրվում են փուլային փոխարկիչների ելքերում: Բազմաճառագայթային քվազիօպտիկական Լուսարձակները պարունակում են ճառագայթիչներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփական ճառագայթը տարածության մեջ: Երբեմն PAR-ում կենտրոնացման սարքերը (հայելիներ, ոսպնյակներ) օգտագործվում են օրինաչափություն ձևավորելու համար: Դիտարկվող փուլային զանգվածները երբեմն կոչվում են պասիվ:

Ակտիվ փուլային զանգվածներն ունեն բնութագրերը կառավարելու ամենամեծ հնարավորությունները, որոնցում յուրաքանչյուր թողարկիչին կամ մոդուլին միացված է փուլով կառավարվող (երբեմն նաև ամպլիտուդով կառավարվող) հաղորդիչը կամ ստացողը ( բրինձ. չորս ) Ակտիվ փուլային զանգվածներում փուլային հսկողությունը կարող է իրականացվել միջանկյալ հաճախականության ուղիներում կամ համահունչ հաղորդիչների, ընդունիչի տեղային տատանիչների և այլնի գրգռման սխեմաներում: Այսպիսով, ակտիվ փուլային զանգվածներում ֆազային փոխարկիչները կարող են գործել ալիքային տիրույթներում, որոնք տարբերվում են հաճախականության տիրույթից: ալեհավաքից; Ֆազային փոխարկիչների կորուստները որոշ դեպքերում ուղղակիորեն չեն ազդում հիմնական ազդանշանի մակարդակի վրա: Ակտիվ փուլային զանգվածների հաղորդումը հնարավորություն է տալիս տիեզերքում գիտակցել առանձին հաղորդիչների կողմից առաջացած համահունչ էլեկտրամագնիսական ալիքների ուժերը: Ակտիվ փուլային զանգվածներ ստանալիս առանձին տարրերի կողմից ստացված ազդանշանների համատեղ մշակումը հնարավորություն է տալիս ավելի ամբողջական տեղեկատվություն ստանալ ճառագայթման աղբյուրների մասին։

Արտանետիչների միմյանց հետ անմիջական փոխազդեցության արդյունքում փուլային զանգվածի բնութագրերը ( արտանետիչները հուզիչ սնուցիչներով, CND և այլն) փոխվում են, երբ ճառագայթը ճոճվում է: Փուլային զանգվածում արտանետիչների փոխադարձ ազդեցության վնասակար հետևանքների դեմ պայքարելու համար երբեմն օգտագործվում են հատուկ մեթոդներ՝ փոխհատուցելու տարրերի միջև փոխադարձ կապը:

PAR-ի զարգացման հեռանկարները. PAR-ի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման կարևորագույն ուղղություններն են. 2) մեծ բացվածքներով փուլային զանգվածի կառուցման մեթոդների մշակում, ներառյալ Երկրի ամբողջ կիսագնդում տեղակայված բարձր ուղղորդված ալեհավաքներով ոչ հավասարաչափ փուլային զանգվածներ (գլոբալ). ռադիոաստղադիտակ ), 3) փուլային զանգվածի տարրերի փոխադարձ կապի վնասակար հետևանքների նվազեցման մեթոդների և տեխնիկական միջոցների հետագա մշակումը. 4) փուլային զանգվածի սինթեզի տեսության և մեքենայական նախագծման մեթոդների մշակում. 5) FAA-ի տարրերի կողմից ստացված տեղեկատվության մշակման և կառավարման համար այդ տեղեկատվության օգտագործման նոր մեթոդների տեսության և պրակտիկայի մշակում.

Լիտ.:Վենդիկ Օ. Գ., Անտենաներ ճառագայթի ոչ մեխանիկական շարժմամբ, Մ., 1965; Միկրոալիքային սկանավորման ալեհավաք համակարգեր, ըստ. անգլերենից, հատոր 1–3, Մոսկվա, 1966–71։

M. B. Zakson.

Բրինձ. Նկ. 3. Բնորոշ գրգռման սխեմաներ փուլային ալեհավաքների զանգվածների համար (PAR) հաջորդական գրգռմամբ (ա), զուգահեռ գրգռմամբ (բ), բազմափառ PAR (գ), քվազիօպտիկական PAR - միջանցիկ գծով (d) և ռեֆլեկտիվ (է. ) տեսակները. C - հուզիչ սնուցող; Եվ - արտանետիչներ; PN - կլանող; L - ճառագայթման օրինակ (ճառագայթ); B1 - B4 PAR մուտքեր; DS - դիագրամի ձևավորման սխեմա; OI - հիմնական արտանետիչներ; VI - օժանդակ արտանետիչներ; SI - համակցված արտանետիչներ; O - ճառագայթիչ; From - ; j - փուլային փոխարկիչ; Կետավոր գիծը ցույց է տալիս էլեկտրամագնիսականը հարթ ֆազային ճակատով, որը արտանետվում է PAR-ի կողմից, գծիկ-կետավոր գիծը ցույց է տալիս էլեկտրամագնիսականը գնդաձև ֆազային ճակատով, որն արտանետվում է ճառագայթիչից:

Բրինձ. Նկ. 2. Էլեկտրամեխանիկական (ա), հաճախականության (բ) և էլեկտրական (գ) սկանավորմամբ փուլային ալեհավաքների օրինակներ. W, - անցք ռադիատորներ; B - հուզիչ ալիքատար; H - ալիքատարում վերահսկվող ընկղմման խորությամբ երկայնական ափսե (դանակ) (ծառայում է ալիքատարում փուլային արագությունը փոխելու համար); D - շնչափող ակոսներ; R - եղջյուրներ; SW - պարուրաձև ալիքատար; ԱՅՈ - դիէլեկտրական ձողային ալեհավաքներ; Ф - ֆազային փոխարկիչի ֆերիտային միջուկ; BB - հուզիչ ալիքատարներ; O - փուլային հերթափոխի կառավարման ոլորուն; Ш - դիէլեկտրիկ:

Բրինձ. Նկ. 4. Որոշ ակտիվ փուլային ալեհավաքների կառուցվածքային գծապատկերներ՝ հաղորդող (ա), տեղային տատանվող սխեմաներում փուլայնացումով ստացող (բ) և միջանկյալ հաճախականության ուղիներով փուլային ստացում (գ). I - էմիտեր; UM - հզորություն; B - պաթոգեն; FROM - ; G - հետերոդին; UPC - միջանկյալ հաճախականության ուժեղացուցիչ; SU - գումարող սարք; j - փուլային փոխարկիչ:

Բրինձ. 1. Որոշ փուլային ալեհավաքների կառուցվածքային դիագրամներ (PAR) - գծային հավասար հեռավորություն սիմետրիկ վիբրատորներով և ընդհանուր հայելին (ա); գծային ոչ հավասար հեռավորություն՝ լրիվ պտտվող ռեֆլեկտիվ պարաբոլիկ ալեհավաքներով (բ); հարթ՝ եղջյուրների արտանետիչների ուղղանկյուն դասավորությամբ (գ); հարթ դիէլեկտրական ձողերի արտանետիչների վեցանկյուն դասավորությամբ (g); համապատասխան ռադիատորների հետ (d); գնդաձև պարուրաձև արտանետիչներով (e); հարթ փուլային ալեհավաքների համակարգեր (g); B - vibrators; Ф - գրգռման գծեր (սնուցիչներ); Z - հաղորդիչ (); A - հայելային ալեհավաքներ; R - եղջյուրներ; VR - հուզիչ ռադիո ալիքներ; E - մետաղական էկրան; Shch - slot emitters; K - կոնաձև PAR; C - գլանաձեւ լուսարձակ; C - պարուրաձև արտանետիչներ; SE - գնդաձև; P - հարթ փուլային ալեհավաքների զանգվածներ (ռադիատորները նշված են կետերով); L0 - B-ի միջև; l1, l 2, l3 - հեռավորությունները Ա.

Ֆազային կառավարումը (փուլավորումը) թույլ է տալիս ռադարին կիրառվող Լուսարձակներով.

ձևավորել (արտանետիչների շատ տարբեր դասավորություններով) ալեհավաքի անհրաժեշտ ճառագայթման օրինաչափությունը (DN) (օրինակ, բարձր ուղղորդված ճառագայթ տիպի DN);
փոխել ֆիքսված ալեհավաքի ճառագայթի ուղղությունը՝ այդպիսով իրականացնելով արագ (որոշ դեպքերում՝ գրեթե իներցիա) սկանավորում՝ ճոճելով ճառագայթը.
վերահսկել նախշի ձևը որոշակի սահմաններում - փոխել ճառագայթի լայնությունը, կողային բլթերի ինտենսիվությունը (մակարդակները) և այլն: (այս նպատակով փուլային զանգվածը երբեմն նաև վերահսկում է առանձին արտանետողների ալիքների ամպլիտուդները):

Լուսարձակի վրա պաշտպանիչ գլխարկի տեղադրում

Սրանք (և փուլային զանգվածի որոշ այլ հատկություններ), ինչպես նաև ավտոմատացման և հաշվողական էլեկտրոնիկայի ժամանակակից միջոցներ օգտագործելու ունակությունը փուլային զանգվածը կառավարելու համար, որոշել են իրենց խոստումն ու լայն կիրառումը ռադիոկապի, ռադարների, ռադիոնավարկության, ռադիոաստղագիտության մեջ: , և այլն: Մեծ թվով կառավարելի տարրեր պարունակող փուլային զանգվածը ներառում է զանազան ցամաքային (ստացիոնար և շարժական), նավի, ավիացիայի և տիեզերական ռադիո սարքերի մաս: Ինտենսիվ մշակումներ են իրականացվում փուլային զանգվածի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման և դրանց կիրառման շրջանակների ընդլայնման ուղղությամբ։

PAR սարքի նկարագրությունը

KND

Անթենային զանգվածների օգտագործումը պայմանավորված է հետևյալ պատճառներով. N տարրերի զանգվածը հնարավորություն է տալիս մեծացնել ալեհավաքի ուղղորդման գործակիցը (և, համապատասխանաբար, շահույթը) մոտավորապես N անգամ մեկ ռադիատորի համեմատ, ինչպես նաև նեղացնել ճառագայթը՝ անկյունային կոորդինատների որոշման ճշգրտությունը բարելավելու համար։ ճառագայթման աղբյուրը նավագնացության և ռադարներում: Զանգվածի օգնությամբ հնարավոր է մեծացնել ալեհավաքի էլեկտրական հզորությունը և բարձրացնել ճառագայթվող (ստացված) հզորության մակարդակը՝ զանգվածի կապուղիներում տեղադրելով անկախ բարձր հաճախականության էներգիայի ուժեղացուցիչներ։

էլեկտրական սկանավորում

Մեկը կարևոր առավելություններՎանդակաճաղը տարածության արագ (իներցիա) հետազոտության հնարավորությունն է՝ ալեհավաքի ճառագայթը էլեկտրական մեթոդներով ճոճելու միջոցով (էլեկտրական սկանավորում):

Աղմուկի իմունիտետ

Համակարգի աղմուկի անձեռնմխելիությունը կախված է ալեհավաքի կողային բլթերի մակարդակից և միջամտության միջավայրին այն հարմարեցնելու (հարմարեցնելու) հնարավորությունից: Անթենային զանգվածը անհրաժեշտ հղում է նման դինամիկ տարածա-ժամանակային զտիչ ստեղծելու կամ պարզապես UBL-ի կրճատման համար: Ժամանակակից ռադիոէլեկտրոնիկայի ամենակարևոր խնդիրներից մեկը ինտեգրված համակարգի ստեղծումն է, որը համատեղում է մի քանի գործառույթներ, ինչպիսիք են ռադիոնավարկությունը, ռադարը, հաղորդակցությունը և այլն: Անհրաժեշտ է ստեղծել ալեհավաքի զանգված՝ էլեկտրական սկանավորմամբ մի քանիսի միջոցով: ճառագայթներ (բազմաճառագայթային, մոնոպուլսային և այլն) տարբեր հաճախականություններով (համակցված) և ունենալով տարբեր բնութագրեր։

Կառուցվածքային և տեխնոլոգիական առավելությունները

Կան մի շարք դիզայներական և տեխնոլոգիական առավելություններ՝ համեմատած այլ դասերի ալեհավաքների հետ: Օրինակ, օդանավի սարքավորումների քաշի և չափի բնութագրերի բարելավումը տեղի է ունենում տպագիր ալեհավաքների զանգվածների օգտագործման միջոցով: Ռադիոաստղագիտական մեծ աստղադիտակների արժեքի նվազեցումը ձեռք է բերվում հայելային ալեհավաքների կիրառմամբ:

Դասակարգում

Անթենային զանգվածների դասակարգում; ա) գծային; բ) աղեղ; գ) օղակ; դ) հարթ; ե) գլանաձեւ; ե) կոնաձև; է) գնդաձև; ը) ոչ հավասար հեռավորության վրա

Անտենաների զանգվածները կարելի է դասակարգել ըստ հետևյալ հիմնական հատկանիշների.

տարածության մեջ արտանետիչների տեղակայման երկրաչափությունը
- գծային
- աղեղ
- մատանի
- հարթ
  - ուղղանկյուն տեղադրման ցանցով
  - թեք տեղադրման ցանցով
- ուռուցիկ
  - գլանաձեւ
  - կոնաձև
  - գնդաձեւ
- տարածական
գրգռման միջոց
- սերիական հզորությամբ
- զուգահեռ մատակարարմամբ
- համակցված (շարք-զուգահեռ)
- գրգռման տարածական (օպտիկական, «եթերային») մեթոդով
բուն զանգվածում ճառագայթող տարրերի տեղադրման օրինակը
- հավասար հեռավոր տեղաբաշխում
- ոչ հավասար հեռավոր տեղաբաշխում
ազդանշանի մշակման մեթոդ
Ցանցի վրա հոսանքների (դաշտերի) ամպլիտուդա-ֆազային բաշխում
էմիտորի տեսակը

Ազդանշանների մշակում

Ալեհավաքի զանգվածը մատակարարող ճանապարհում (սնուցող) հնարավոր է տարբեր տարածա-ժամանակային ազդանշանի մշակում։ Զանգվածում փուլային բաշխումը փոխելը մատակարարման ուղու ֆազային փոխարկիչների համակարգի միջոցով թույլ է տալիս վերահսկել ճառագայթման առավելագույն օրինաչափությունը: Նման ցանցերը կոչվում են փուլային ալեհավաքների զանգվածներ(ՀԵՌՈՒ): Եթե հզորության ուժեղացուցիչը, գեներատորը կամ հաճախականության փոխարկիչը միացված է յուրաքանչյուր PAR թողարկիչին կամ խմբին, ապա այդպիսի զանգվածները կոչվում են. ակտիվ փուլային ալեհավաքների զանգվածներ(ԱՖԱՐ):

Հարմարվողական AR

Ինքնկարգավորվող ամպլիտուդա-փուլային բաշխմամբ ալեհավաքների զանգվածները, կախված միջամտության միջավայրից, կոչվում են հարմարվողական։ Անտենաների զանգվածների ստացումը ազդանշանի մշակմամբ համահունչ օպտիկայի մեթոդներով կոչվում են ռադիոօպտիկական. Ստացող ալեհավաքների զանգվածները, որոնցում մշակումն իրականացվում է թվային պրոցեսորներով, կոչվում են թվային ալեհավաքների զանգվածներ.

Համակցված ալեհավաքների զանգվածներ

Համակցված ալեհավաքների զանգվածներն իրենց բացվածքում ունեն երկու կամ ավելի տեսակի արձակիչներ, որոնցից յուրաքանչյուրն աշխատում է իր հաճախականության տիրույթում:

Multibeam ալեհավաքների զանգվածներ

Անտենային զանգվածները, որոնք մեկ ճառագայթող բացվածքից կազմում են մի քանի անկախ (ուղղանկյուն) ճառագայթներ և ունեն համապատասխան քանակի մուտքեր, կոչվում են բազմափառ:

Ըստ ամպլիտուդի բաշխման տեսակի

Կախված գրգռման հոսանքների ամպլիտուդների հարաբերակցությունից՝ վանդակաճաղերն առանձնանում են.

համազգեստ
էքսպոնենցիալ
սիմետրիկորեն ընկնում է կենտրոնի վրա

ամպլիտուդի բաշխում. Եթե արտանետող հոսանքների փուլերը փոխվում են դրանց տեղադրման գծի երկայնքով գծային օրենքի համաձայն, ապա այդպիսի վանդակաճաղերը կոչվում են գծային ֆազային բաշխմամբ ցանցեր։ Նման վանդակաճաղերի առանձնահատուկ դեպք են ներփազային ցանցերը, որոնցում բոլոր տարրերի հոսանքի փուլերը նույնն են։

PAR կառուցվածքը

Ժամանակակից Լուսարձակների ձևերը, չափերը և դիզայնը շատ բազմազան են. դրանց բազմազանությունը որոշվում է ինչպես օգտագործվող արտանետիչների տեսակով, այնպես էլ դրանց գտնվելու վայրի բնույթով: PAR սկանավորման սեկտորը որոշվում է իր արտանետողների DN-ով: Արագ լայնանկյուն ճառագայթով ճոճվող փուլային զանգվածը սովորաբար օգտագործում է թույլ ուղղորդող արտանետիչներ՝ սիմետրիկ և ասիմետրիկ թրթռիչներ, հաճախ մեկ կամ մի քանի ռեֆլեկտորներով (օրինակ՝ ամբողջ փուլային զանգվածի համար ընդհանուր հայելու տեսքով); Ռադիոալիքների բաց ծայրերը, ճեղքավոր, շչակ, պարույր, դիէլեկտրական ձող, լոգ-պարբերական և այլ ալեհավաքներ: Երբեմն խոշոր PAR-ները կազմված են առանձին փոքր PAR-ներից (մոդուլներից); Վերջինիս DN-ն ուղղված է ամբողջ PAR-ի հիմնական փնջի ուղղությամբ: Որոշ դեպքերում, օրինակ, երբ ընդունելի է ճառագայթի դանդաղ շեղումը, մեխանիկական պտույտով բարձր ուղղորդված ալեհավաքները օգտագործվում են որպես ռադիատորներ (օրինակ, այսպես կոչված, ամբողջական պտտվող հայելային ալեհավաքներ); Նման Լուսարձակներում ճառագայթը շեղվում է մեծ անկյան տակ՝ պտտելով բոլոր ալեհավաքները և դրանց արձակած ալիքները փուլային դարձնելով. Այս ալեհավաքների փուլավորումը նաև թույլ է տալիս արագորեն ճոճել PAR ճառագայթը իրենց RP-ում:

Կախված RP-ի պահանջվող ձևից և անհրաժեշտ տարածական սկանավորման հատվածից, փուլային զանգվածն օգտագործում է տարրերի տարբեր հարաբերական դիրք.

գծի երկայնքով (ուղիղ կամ աղեղ);
մակերեսի վրա (օրինակ՝ հարթ - այսպես կոչված հարթ լուսարձակներում; գլանաձև; գնդաձև)
տրված ծավալով (ծավալային PAR):

Երբեմն HEADLIGHT-ի ճառագայթող մակերեսի ձևը` բացվածքը, որոշվում է այն օբյեկտի կոնֆիգուրացիայից, որի վրա տեղադրված է Լուսարձակը: Օբյեկտի ձևին նման բացվածք ունեցող PAR-ները երբեմն կոչվում են կոնֆորմալ: Տարածված են հարթ լուսարձակները; դրանցում ճառագայթը կարող է սկանավորել նորմալի ուղղությամբ դեպի բացվածք (ինչպես ներփազային ալեհավաքում) դեպի բացվածքի երկայնքով ուղղությունը (ինչպես շրջող ալիքի ալեհավաքում): Հարթ Լուսարձակի ուղղորդման գործակիցը (KND) նվազում է, երբ ճառագայթը նորմալից շեղվում է դեպի բացվածք: Լայնանկյուն սկանավորում ապահովելու համար (մեծ տարածական անկյուններում՝ մինչև 4 ստերադիան՝ առանց ուղղորդման նկատելի նվազման, օգտագործվում են ոչ հարթ (օրինակ՝ գնդաձև) բացվածքով փուլային զանգված կամ տարբեր ուղղություններով ուղղված հարթ փուլային զանգվածների համակարգեր։ Այս համակարգերում սկանավորումն իրականացվում է համապատասխան կողմնորոշված արտանետիչների գրգռման և դրանց փուլայնացման միջոցով:

Ըստ փուլային տեղաշարժերի փոփոխման մեթոդի, PAR- ն առանձնանում է.

էլեկտրամեխանիկական սկանավորումով, որն իրականացվում է, օրինակ, հուզիչ ռադիոալիքի երկրաչափական ձևը փոխելով.
հաճախականության սկանավորում՝ հիմնված հաճախականությունից ֆազային տեղաշարժերի կախվածության օգտագործման վրա, օրինակ՝ հարակից արտանետիչների միջև սնուցողի երկարության կամ ռադիոալիքների մեջ ալիքների ցրման պատճառով.
էլեկտրական սկանավորման միջոցով, որն իրականացվում է փուլային հերթափոխով սխեմաների կամ ֆազային փոխարկիչների միջոցով, որոնք վերահսկվում են էլեկտրական ազդանշաններով՝ ֆազային տեղաշարժերի սահուն (շարունակական) կամ աստիճանական (դիսկրետ) փոփոխությամբ:

Էլեկտրական սկանավորմամբ PAR-ն ամենամեծ ներուժն ունի: Դրանք ապահովում են տարբեր փուլային տեղաշարժերի ստեղծում բացման ողջ ընթացքում և այդ տեղաշարժերի փոփոխության զգալի արագություն՝ համեմատաբար փոքր էներգիայի կորուստներով: Միկրոալիքային վառարաններում ժամանակակից փուլային զանգվածներում լայնորեն օգտագործվում են ֆերիտային և կիսահաղորդչային ֆազային հերթափոխեր (միկրովայրկյանների կարգի արագությամբ և 20% էներգիայի կորուստներով): Ֆազային փոխարկիչների աշխատանքը վերահսկվում է գերարագ էլեկտրոնային համակարգով, որն ամենապարզ դեպքերում վերահսկում է տարրերի խմբերը (օրինակ՝ տողեր և սյուներ հարթ լուսարձակներում՝ արտանետիչների ուղղանկյուն դասավորությամբ), իսկ ամենաբարդ դեպքերում. , յուրաքանչյուր փուլային հերթափոխ առանձին-առանձին: Տիեզերքում ճառագայթի ճոճանակը կարող է իրականացվել ինչպես կանխորոշված օրենքի, այնպես էլ ամբողջ ռադիոսարքի շահագործման ընթացքում մշակված ծրագրի համաձայն, որը ներառում է Լուսարձակները:

PAR-ի կառուցման առանձնահատկությունները

PAR արտանետիչների գրգռումն իրականացվում է կա՛մ սնուցող գծերի միջոցով, կա՛մ ազատորեն տարածվող ալիքների միջոցով (այսպես կոչված՝ քվազիօպտիկական PAR-ում), գրգռման սնուցող ուղիները, ինչպես նաև փուլային փոխարկիչները, երբեմն պարունակում են բարդ էլեկտրական սարքեր (այսպես կոչված. ճառագայթ ձևավորող սխեմաներ), որոնք ապահովում են բոլոր արտանետիչների գրգռումը մի քանի մուտքերից, ինչը հնարավորություն է տալիս միաժամանակ ստեղծել այս մուտքերին համապատասխանող սկանավորող ճառագայթներ (բազմափառ լուսարձակներով): Քվազիօպտիկական փուլային զանգվածները հիմնականում երկու տեսակի են՝ փոխանցում (ոսպնյակներ), որոնցում փուլային փոխարկիչները և հիմնական թողարկիչները գրգռվում են (օժանդակ թողարկիչների օգնությամբ) ալիքների միջոցով, որոնք տարածվում են ընդհանուր սնուցումից, և ռեֆլեկտիվ՝ հիմնական և օժանդակ թողարկիչները։ համակցված են, և ռեֆլեկտորները տեղադրվում են ֆազային փոխարկիչների ելքերում: Multibeam քվազիօպտիկական Լուսարձակները պարունակում են մի քանի ճառագայթիչներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփական ճառագայթը տարածության մեջ: Երբեմն PAR-ում կենտրոնացման սարքերը (հայելիներ, ոսպնյակներ) օգտագործվում են օրինաչափություն ձևավորելու համար: Վերևում քննարկված փուլային զանգվածները երբեմն կոչվում են պասիվ:

Ակտիվ փուլային զանգվածներն ունեն առավելագույն հսկողություն բնութագրերի վրա, որոնցում յուրաքանչյուր թողարկիչին կամ մոդուլին միացված է փուլով կառավարվող (երբեմն ամպլիտուդով կառավարվող) հաղորդիչը կամ ստացողը: Ակտիվ փուլային զանգվածներում փուլային կառավարումը կարող է իրականացվել միջանկյալ հաճախականության ուղիներում կամ համահունչ հաղորդիչների, ընդունիչի տեղային օսլիլատորների և այլնի գրգռման սխեմաներում: Այսպիսով, ակտիվ փուլային զանգվածներում ֆազային փոխարկիչները կարող են գործել ալեհավաքի հաճախականության տիրույթից տարբերվող ալիքային տիրույթներում. Ֆազային փոխարկիչների կորուստները որոշ դեպքերում ուղղակիորեն չեն ազդում հիմնական ազդանշանի մակարդակի վրա: Ակտիվ փուլային զանգվածների հաղորդումը հնարավորություն է տալիս տարածության մեջ ավելացնել առանձին հաղորդիչների կողմից առաջացած համահունչ էլեկտրամագնիսական ալիքների ուժերը: Ակտիվ փուլային զանգվածներ ստանալիս առանձին տարրերի կողմից ստացված ազդանշանների համատեղ մշակումը հնարավորություն է տալիս ավելի ամբողջական տեղեկատվություն ստանալ ճառագայթման աղբյուրների մասին։

Արտանետիչների միմյանց հետ անմիջական փոխազդեցության արդյունքում ճառագայթի ճոճվելիս փոփոխվում են փուլային զանգվածի բնութագրերը (արտանետիչների համակարգումը հուզիչ սնուցիչների հետ, SOI և այլն): Փուլային զանգվածում արտանետիչների փոխադարձ ազդեցության վնասակար հետևանքների դեմ պայքարելու համար երբեմն օգտագործվում են հատուկ մեթոդներ՝ փոխհատուցելու տարրերի միջև փոխադարձ կապը:

PAR-ի զարգացման հեռանկարները

PAR-ի տեսության և տեխնոլոգիայի հետագա զարգացման կարևորագույն ոլորտները ներառում են.

Ռադիոինժեներական սարքերում մեծ քանակությամբ տարրերով PAR-ի լայն ներդրում, նոր տիպի տարրերի մշակում, մասնավորապես ակտիվ PAR-ի համար;
Մեծ բացվածքներով փուլային զանգվածի կառուցման մեթոդների մշակում, ներառյալ Երկրի ողջ կիսագնդում տեղակայված բարձր ուղղորդված ալեհավաքներով ոչ հավասար հեռավորության փուլային զանգվածներ (գլոբալ ռադիոաստղադիտակ);
Փուլային զանգվածի տարրերի միջև փոխադարձ կապի վնասակար հետևանքների նվազեցման մեթոդների և տեխնիկական միջոցների հետագա մշակում.
Ֆազային զանգվածի սինթեզի տեսության և մեքենայական նախագծման մեթոդների մշակում;
Տեսության մշակում և ներդրում PAR-ի տարրերով ստացված տեղեկատվության մշակման նոր մեթոդների պրակտիկայում և այդ տեղեկատվության օգտագործումը PAR-ը վերահսկելու համար, մասնավորապես տարրերի ավտոմատ փուլավորման համար (ինքնաֆազային PAR) և RP-ի ձևը փոխելու համար: , օրինակ, կողային բլթերի մակարդակի իջեցում դեպի միջամտության աղբյուրների ուղղություններով (ադապտիվ PAR);
Բազմփողային փուլային զանգվածներում առանձին ճառագայթների ինքնուրույն տեղաշարժը վերահսկելու մեթոդների մշակում:

Ստեղծման պատմություն

Մինչև 1980-ականների վերջը նման համակարգի ստեղծումը պահանջում էր մեծ թվով սարքերի օգտագործում, ինչի շնորհիվ փուլային զանգվածները, որոնք ամբողջությամբ վերահսկվում էին էլեկտրոնային եղանակով, օգտագործվում էին հիմնականում խոշոր ստացիոնար ռադարներում, ինչպիսիք են զանգվածային BMEWS-ը (Ballistic Missile Warning Radar) և փոքր-ինչ փոքր ամերիկյան ռազմածովային հակաօդային պաշտպանության SCANFAR ռադարը (AN / SPG-59-ի մշակում), որը տեղադրված է ամերիկյան ծանր միջուկային հրթիռային հածանավի Long Beach (անգլերեն) և միջուկային ավիակիր Enterprise-ի վրա: Նրա հետնորդ SPY-1 Aegis-ը տեղադրվել է Ticonderoga դասի հածանավերի վրա, իսկ ավելի ուշ՝ Arleigh Burke կործանիչների վրա։ Ինքնաթիռների միակ հայտնի օգտագործումը խոշոր Zaslon ռադարն էր, որը տեղադրված էր խորհրդային ՄիԳ-31 կալանիչի վրա և Rockwell B-1B Lancer հարձակման ռադարը: Ներկայումս օգտագործվում է Սու-35 և Ֆ-22 ինքնաթիռներում։

Նման ռադարները ինքնաթիռների վրա չեն տեղադրվել հիմնականում նրանց մեծ քաշի պատճառով, քանի որ փուլային տեխնոլոգիայի առաջին սերունդը օգտագործում էր սովորական ռադարային ճարտարապետություն: Մինչ ալեհավաքը փոխվել է, մնացած ամեն ինչ մնացել է նույնը, բայց լրացուցիչ հաշվիչներ են ավելացվել ալեհավաքի փուլային փոխարկիչները կառավարելու համար: Սա հանգեցրեց ալեհավաքի քաշի, հաշվողական մոդուլների քանակի ավելացման, ինչպես նաև էլեկտրամատակարարման համակարգի բեռի ավելացմանը:

Փուլային զանգվածների օգտագործման առավելությունները, սակայն, արդարացնում էին լրացուցիչ ծախսերը: Փուլային զանգվածները կարող են համատեղել մի քանի ալեհավաքների աշխատանքը մեկ ալեհավաքում, գրեթե միաժամանակ: Լայն ճառագայթները կարող են օգտագործվել թիրախավորման համար, նեղ ճառագայթներ՝ հետևելու համար, հարթ հովհարաձև ճառագայթներ՝ բարձրության հայտնաբերման համար, նեղ ուղղորդող ճառագայթներ տեղանքով թռիչքի համար (B-1B): Էլեկտրոնային հակաքայլերի թշնամական տարածքում օգուտներն էլ ավելի մեծ էին, քանի որ փուլային զանգվածները թույլ են տալիս համակարգին տեղադրել ալեհավաքի օրինաչափության «զրոյականը» միջամտողի ուղղությամբ և դրանով իսկ արգելափակել այն, որ հասնի ընդունիչին: Մեկ այլ առավելություն է ալեհավաքը թիրախի ուղղությամբ մեխանիկորեն պտտելու անհրաժեշտության բացակայությունը, ինչը հնարավորություն է տվել մեծության պատվերներով մեծացնել տարածության դիտման արագությունը, ինչպես նաև ավելացնել համակարգի ծառայության ժամկետը, քանի որ փուլավորման ներդրմամբ մասամբ վերացավ ցանցը տարածության մեջ կողմնորոշելու մեծ մեխանիզմների անհրաժեշտությունը: Սովորաբար, բազմակողմ ալեհավաքը կարող է ապահովել 360 աստիճանի ծածկույթ ֆիքսված ալեհավաքներով, որոնք ընդգրկում են միանգամից բոլոր ուղղությունները:

Այս տեխնոլոգիան նույնպես ավելի քիչ է ապահովել ակնհայտ օգուտներ. Կարելի է արագ «սկանավորել» երկնքի մի փոքր հատվածը՝ փոքր և արագ թիրախ հայտնաբերելու հնարավորությունը մեծացնելու համար, ի տարբերություն դանդաղ պտտվող ալեհավաքի, որը կարող է սկանավորել որոշակի հատված միայն մեկ պտույտում (սովորաբար սկանավորման ժամանակահատվածը 5-ից 20-ն է): վայրկյան): Ցածր RCS-ով թիրախը, ինչպիսին է ցածր թռչող թեւավոր հրթիռը, գրեթե անհնար է նկատել այս պայմաններում: Փուլային զանգվածի` գրեթե ակնթարթորեն փոխելու ճառագայթի ուղղությունը և ձևը, իրականում բոլորովին նոր հարթություն է ավելացնում թիրախների հետագծմանը, քանի որ տարբեր թիրախներ կարող են հետագծվել տարբեր ճառագայթներով, որոնցից յուրաքանչյուրը ժամանակին միահյուսվում է պարբերաբար սկանավորվող տիեզերական հետազոտության ճառագայթով: Օրինակ, տիեզերական սկանավորման ճառագայթը կարող է պարբերաբար ծածկել 360 աստիճան, մինչդեռ հետագծող ճառագայթները կարող են հետևել առանձին թիրախներին, անկախ նրանից, թե այդ պահին տիեզերական սկանավորման ճառագայթը որտեղ է ուղղված:

Փուլային զանգվածները, ինչպես բոլոր ֆիզիկական օբյեկտները, ունեն սահմանափակումներ: Հիմնական սահմանափակումը անկյունների շրջանակն է, որի միջոցով ճառագայթը կարող է շեղվել: Գործնականում սահմանը 45...60 աստիճան է ալեհավաքի հարթությունից ուղղահայացից: Ճառագայթի շեղումը մեծ անկյուններում զգալիորեն վատթարացնում է ալեհավաքային համակարգի հիմնական բնութագրերը (UBL, ուղղորդման գործակից, ճառագայթման օրինաչափության հիմնական բլթի լայնությունը և ձևը): Սա պայմանավորված է երկու էֆեկտով. Դրանցից առաջինը ալեհավաքի (ալեհավաքի բացվածքի) արդյունավետ երկարության (լայնության) նվազումն է՝ ճառագայթի շեղման անկյան ավելացմամբ։ Իր հերթին, զանգվածի երկարության կրճատումը, զուգորդված ալեհավաքի ավելացման նվազման հետ, նվազեցնում է թիրախը հեռավորության վրա հայտնաբերելու ունակությունը:

Նվիրվում է ալեհավաքներին։ Շարունակելով թեման՝ ուզում եմ habrasociety-ին պատմել փուլային ալեհավաքների (PAR) գործողության սկզբունքների մասին։ Լուսարձակները լայնորեն կիրառվում են ռադարային համակարգերում, հակահրթիռային պաշտպանության, տիեզերական հաղորդակցություններ; կիրառումը քաղաքացիական օբյեկտներում (առևտրային) խոչընդոտվում է արտադրության բարդության և բարձր գնի պատճառով: Միգուցե ինչ-որ մեկին կհետաքրքրի թեման և կգտնի PAR-ի արդյունավետ օգտագործումը կոմերցիոն օգտագործման համար:

Ինչ է սա?

PAR-ը արտանետողների խումբ է (փուլային հերթափոխիչներ, PV), որոնցում ազդանշանների հարաբերական փուլերը որոշակի օրենքի համաձայն փոխվում են բարդ ձևով, այնպես որ արդյունավետ PAR ճառագայթումը ուժեղանում է ցանկալի ուղղությամբ և ճնշվում բոլոր մյուսներում: PAR-ը մատրիցա է, որտեղ մատրիցայի տարրը PV-ն է, բայց, իհարկե, PV-ն տիեզերքում կարող է ունենալ այլ կոնֆիգուրացիաներ: Նկար 1-ում ներկայացված է Ginger սեկտորի ռադարը, որը հանդիսանում է S300V զենիթահրթիռային համակարգի մաս: Դուք կարող եք տեսնել և՛ PAR-ը, և՛ ճառագայթող շչակը:

Նկար 1.

Ինչպե՞ս է կատարվում փուլավորումը:

Ֆիզիկայի դասընթացից կա մի պարզ բանաձև՝ V = c/sqrt(mu*eps): Այս բանաձևում V-ը էլեկտրամագնիսական ալիքի փուլային արագությունն է, c-ն վակուումում լույսի արագությունն է, mu-ն մագնիսական թափանցելիությունն է, իսկ eps-ը՝ թույլատրելիությունը։ Այս բանաձևից երևում է, որ փուլային արագությունը կախված է mu-ից և էպսիլոնից, և այս արժեքները փոխելով մենք կարող ենք EM ալիքի հետաձգում մտցնել ՖՎ-ի միջոցով: Հետևաբար, ՖՎ-ները ֆերիտ են (մենք կարող ենք փոխել դրանց մագնիսական թափանցելիությունը) և ֆերոէլեկտրական (մենք կարող ենք փոխել դրանց դիէլեկտրական հաստատունը): Ֆազային փոխարկիչների էլեկտրամատակարարումն իրականացվում է օդային ճանապարհով (ինչպես նկար 1-ում) կամ ալիքատարների միջոցով (օրինակ՝ փոքր չափի զենիթահրթիռային համակարգերում, նկ. 2):

Նկար 2. SAM «Tor».

PAR-ի դիագրամը նկ. 4. ալեհավաքը արտանետողների գիծ է, ՖՎ-ն ներառված է էներգիայի բաժանիչի և թողարկիչների միջև: Ferrite PV-ն գլանաձև անալոգային ֆերիտ է, որի վրա փաթաթված են կառավարման ոլորունները: Հսկիչ ոլորուններում հոսանքը փոխելով (ֆՎ հսկիչ միավորի կողմից սահմանված) փոխվում է մագնիսական թափանցելիությունը և, համապատասխանաբար, ՖՎ-ում EM ալիքի փուլային արագությունը: Այսպիսով, ոլորուններում հսկիչ ազդանշանի մակարդակը հաջորդաբար փոխելով, ալիքի ճակատի ձևավորման գործընթացը կարող է ներկայացվել այնպես, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3, 4-ում (միաչափ դեպք): Մենք կարող ենք անալոգիա նկարել խճաքարերի հետ, որոնք հաջորդաբար նետում ենք ջուրը։ Լուսարձակի շահագործման մեկ այլ անալոգիա կարող է ծառայել որպես ոսպնյակ: Նկար 5-ը ցույց է տալիս ոսպնյակի միջոցով ալիքի ճակատի ձևի փոփոխությունը:

Նկար 3. Ալիքի ճակատի ձևավորում:

Նկար 4. PAR դիագրամ:

Նկար 5

Նկար 6. Տիպիկ ճառագայթման օրինաչափություն:

Էլեկտրական սկանավորումն ապահովում է մի շարք փուլային տեղաշարժերի ստեղծում բացման ողջ ընթացքում և այդ տեղաշարժերի փոփոխության զգալի արագություն՝ համեմատաբար փոքր էներգիայի կորուստներով: Ֆազային փոխարկիչների աշխատանքը վերահսկվում է գերարագ էլեկտրոնային համակարգով, որն ամենապարզ դեպքերում վերահսկում է տարրերի խմբերը (օրինակ՝ տողեր և սյուներ հարթ լուսարձակներում՝ արտանետիչների ուղղանկյուն դասավորությամբ), իսկ ամենաբարդ դեպքերում. , յուրաքանչյուր փուլային հերթափոխ առանձին-առանձին: Տիեզերքում ճառագայթի ճոճանակը կարող է իրականացվել ինչպես կանխորոշված օրենքի, այնպես էլ ամբողջ ռադիոսարքի աշխատանքի ընթացքում ստեղծված ծրագրի համաձայն, որը ներառում է Լուսարձակը:

Հոդվածի գծագրերը կարելի է գտնել նշված գրականության մեջ, բացառությամբ Նկար 3-ի: Փուլային զանգվածին և դրանց վերահսկմանը ավելի մանրամասն ծանոթանալու համար կարող եմ խորհուրդ տալ Սամոյենկոյի և Շիշովի «Փուլային ալեհավաքների կառավարում» գիրքը:

Գրականություն:

1. O. G. Vendik, «Փուլային ալեհավաքի զանգված - ռադիո ինժեներական համակարգի աչքերը», 1997 թ.

Նվիրվում է ալեհավաքներին։ Շարունակելով թեման՝ ուզում եմ habrasociety-ին պատմել փուլային ալեհավաքների (PAR) գործողության սկզբունքների մասին։ PAA-ն լայն կիրառություն է գտել ռադարային համակարգերում, հակահրթիռային պաշտպանության, տիեզերական հաղորդակցության մեջ. կիրառումը քաղաքացիական օբյեկտներում (առևտրային) խոչընդոտվում է արտադրության բարդության և բարձր գնի պատճառով: Միգուցե ինչ-որ մեկին կհետաքրքրի թեման և կգտնի PAR-ի արդյունավետ օգտագործումը կոմերցիոն օգտագործման համար:

Ինչ է սա?

PAR-ը արտանետողների խումբ է (փուլային հերթափոխիչներ, PV), որոնցում ազդանշանների հարաբերական փուլերը փոխվում են բարդ ձևով, ըստ որոշակի օրենքի, այնպես որ PAR-ի արդյունավետ վերականգնումն ուժեղանում է ցանկալի ուղղությամբ և ճնշվում բոլոր մյուսներում: PAR-ը մատրիցա է, որտեղ մատրիցայի տարրը PV-ն է, բայց, իհարկե, PV-ն տիեզերքում կարող է ունենալ այլ կոնֆիգուրացիաներ: Նկար 1-ում ներկայացված է Ginger սեկտորի ռադարը, որը հանդիսանում է S300V զենիթահրթիռային համակարգի մաս: Դուք կարող եք տեսնել և՛ PAR-ը, և՛ ճառագայթող շչակը:

Նկար 1.