Ещё немного про антенны. Самые эффективные антенны зеркальные. Это параболическое, цилиндрическое или специального профиля зеркало, которое полностью, если немного идеализировать и не учитывать разные потери, отражает падающую на него волну. Эта волна приходит по волноводам от передатчика на рупорный облучатель, находящийся в фокусе зеркала, отражается от зеркала и уходит в эфир, или наоборот приходит из эфира, отражается и фокусируется на рупорном облучателе и по волноводам идёт в приемник. Иногда применяется вырезка из параболы нужной конструктору формы. Вот пример самой простой из таких антенн.
Антенна спутникового телевидения. Зеркало - параболоид вращения.
К сожалению зеркальные антенны в военной радиолокации применимы только для длин волн, измеряемых сантиметрами, первыми единицами дециметров, хотя есть и примеры реальных зеркальных антенн метрового диапазона, но они все огромных размеров, мобильные РЛС с ними не построить. Вот, например, зеркальная антенна передвижной РЛС П-14 (5Н84).
РЛС П-14А (5Н84М) Оборона и НРЗ 73Е6 Пароль на позиции.
Эта фотография отлично иллюстрирует зависимость размеров антенны от длины волны. Здесь мы видим две антенны. Большая принадлежит станции П-14 (5Н84). Размеры 32мх11м. Меньшая – наземному радиозапросчику системы опознавания Свой-Чужой «Пароль» дециметрового диапазона. Если зеркало П14, это вырезка из параболоида вращения, то зеркало антенны запросчика имеет более сложную поверхность и формирует так называемую «косекансную» диаграмму направленности. У нее меньшие боковые лепестки в вертикальной плоскости вниз от горизонта.
И еще один момент иллюстрируют две эти антенны. Чем больше размер антенны в какой-то плоскости, тем меньше ширина диаграммы направленности в этой плоскости. Из этого понятно, что обе эти станции формируют узкие диаграммы в азимутальной плоскости и широкие в угломестной. Ещё примеры зеркальных антенн в радиолокации.
Кабина К-1 радиолокатора подсвета цели (РПЦ) ЗРК С-200. Обе антенны - вырезки из параболоида вращения, между ними «радионож» (про него дальше). Передающая антенна формирует «луч» круглого сечения шириной 1.4 или 0.7 градуса, а в приёмной антенне облучателями формируются аж 4 таких луча, точнее диаграммы направленности, две для сопровождения по азимуту и две для сопровождения по углу места. Здесь же зеркальная антенна с двухзаходными спиральными излучателями для приёма сигналов радиответчиков ракет.
Антенный пост РПЦ - радиолокатора подсвета целей ЗРК С-200
А вот пример использования в радиолокаторе нескольких типов антенн одновременно. Это станция наведения ракет ЗРК С-75.
Кабина "П" антенный пост станции наведения ракет ЗРК С-75
Здесь применены зеркальные антенны для узких лучей и РПК - радиопередатчика команд управления на ракету, а также зеркальные антенны широких лучей. В облучателях антенн используются механические сканеры, которые осуществляют движение лучей в пределах 7.5х7.5 градусов в режиме «Узкий луч» и 20х20 градусов в режиме широкий луч.
Сканеры антенн широких лучей представляют собой как бы рупоры, рассмотренные в первой части. Их «сплющили» и свернули улиткой.
Рекомендую сначала прочитать Часть 1 и Часть 2
В следующих частях рассказ о фазированных антенных решетках и аппаратной части РЛС.