Рупорное - параболическая антенна

Наиболее высоким коэффициентом защитного действия и, соответственно, минимальной шумовой температурой обладают рупорно-параболические антенны (РПА). В состав антенны входит облучатель (пирамидальный рупор) и часть параболоида вращения, образуя единую жесткую конструкцию (рисунок 3.3). Фокус параболоида совмещен с фазовым центром рупора F.

Как и в случае однозеркальной антенны, сферическая волна, возбуждаемая облучателем, после отражения от зеркала трансформируется в плоскую, и в раскрыве антенны образуется синфазная поверхность. В отличие от однозеркальной антенны облучатель оказывается вынесенным из зоны действия отраженной волны, и поэтому у РПА отсутствует реакция зеркала на облучатель и теневой эффект. Как видно из рисунка 3.3, вся мощность облучателя падает на зеркало, и коэффициент перехвата практически равен единице. Отсутствие затекания энергии через край зеркала уменьшает уровень обратного излучения и КЗД антенны может быть доведен до 70 дБ. Коэффициент использования поверхности раскрыва КИП равен 0,6. Угол раскрыва рупора обычно выбирают в интервале a=30¸50°. Увеличение угла раскрыва рупора приводит к значительному увеличению отражения от его раскрыва.

Формулы для расчета ДН антенны имеют весьма громоздкий вид. Поэтому в практических расчетах можно воспользоваться выражениями для синфазного прямоугольного раскрыва.

Спиральная антенна

Спиральные антенны применяются в диапазоне сантиметровых, дециметровых и метровых волн, когда на линиях радиосвязи возникает необходимость использования радиоволн с вращающейся поляризацией. Кроме этого трансформация линейно-поляризованной волны в волну с вращающейся поляризацией может происходить естественным путем при распространении волны в магнитоактивной среде, примером которой служит ионосфера. Влияние постоянного магнитного поля Земли приводит к тому, что в зависимости от ориентации траектории волны и силовых линий магнитного поля Земли линейно-поляризованная волна превращается в волну с круговой (или эллиптической) поляризацией, либо возникает вращение плоскости поляризации линейно-поляризованной волны Рисунок 3.5 (эффект Фарадея).

Рисунок 3.6 а) Спираль антенны с указанными параметрами; б) Расчет шага спирали.

В любом из этих случаев возникают поляризационные замирания сигнала при приеме на линейную антенну. Поэтому в качестве приемных антенн для борьбы с поляризационными замираниями применяют спиральные антенны. Витки спирали возбуждаются последовательно бегущей волной тока. Поэтому спиральная антенна относится к классу решеток бегущей воны, где элементом решетки является один виток спирали. Условием круговой поляризации спиральной антенны является синфазное возбуждение витков спирали. Разность фаз полей, создаваемых соседними витками складывается из разности фаз по питанию (возбуждению витков) и пространственной разности фаз из-за расстояния между витками (шага спирали). В осевом направлении:

,

где  - коэффициент замедления (); Условие круговой поляризации и максимального КНД не совпадают.