стороны, интенсивный отвод тепла от феррита за счет циркуляции жидкости, с другой - повышение электрической прочности узла.

Проведенные исследования показали, что заполнять ферритовые устройства целесообразно жидкостями с минимальной диэлектрической проницаемостью. Кроме того, это, очевидно, должны быть неполярные жидкости, имеющие на СВЧ малые диэлектрические потери.

В табл. 5 приведены параметры ряда удовлетеоряющих изложенным требованиям жидкостей, которые можно рекомендовать для применения.

Таблица 5

На выставке н конференции по радиокомпонентам в Лондоне в мае 1965 г. сообщалось о разработке описанного выше фазовращателя на ферритах с ППГ, в котором было применено жидкостное охлаждение.

В работе [12] описан охлаждаемый жидкостью F-циркулятор. Он пропускает мощность 200 вт, что примерно в 5 раз выше, чем в случае воздушного охлаждения. Что касается импульсной мощности, то в заполненных жидкостью устройствах она лимитируется уже не пробоем, а нелинейными явлениями в феррите.

Заключение

Мы рассмотрели некоторые направления развития СВЧ ферритовой техники, связанные в основном с миниатюризацией устройств сантиметрового диапазона волн. Это направление сейчас доминирует над другими ввиду большой практической важности получающихся результатов. Можно с уверенностью сказать, что Y- и Х-циркуляторы, малогабаритные вентили и фазовращатели на ферритах с ППГ будут основными ферритовыми устройствами техники СВЧ ближайших лет. Кроме того, есть основание предполагать, что на ферритах с ППГ удастся создать малогабаритные коммутаторы, которые по потребляемой мощности на управление не уступают полупроводниковым. При этом они будут обладать невзаимными свойствами (являются циркуляторами) и смогут пропускать значительно более высокую, чем полупроводниковые, импульсную н среднюю мощность.

Развитие ферритовых систем, как и всей радиотехники, идет также в направлении расширения охватываемого диапазона волн. Из наиболее интересных работ следует отметить разработку специальных анизотропных ферритов, обладающих большим внутренним магнитным полем. Это позволяет создавать ферритовые устройства миллиметрового диапазона волн с небольшими внешними магнитными системами.

Освоение метрового и длинноволновой части дециметрового диапазонов волн связано в первую очередь с разработкой специальных материалов с малыми потерями в этих диапазонах и поисками новых принципов построения устройств, обеспечивающих малые габариты при очень большой длине волны.

ЛИТЕРАТУРА

- 1. W е i S b а U m S., S е i d е 1 Н. Bell Sistem Techn. J., 1956, N 7, 677-699.

2. M и к a Э л я и А. Л. Теоряя и применение ферритов иа сверхвысоких частотах. Госэнергоиздат, М., 1963.

3. Гущина 3. М., С т о л я р о в А. К., Ф а б р и к о в В. А. Тезисы докладов на IV Всесоюзном совещании по ферритам. Изд. ан БССР, Минск, 1963.

4. С h а i t И. N., С U г г у Т. R. J. Appl. Phys., 1959, April, Suppl to V. 36, 1525-1535.

5. A u 1 d В. A. IRE Trans., 1959, April, 7, 238-246.

6. Столярова. K., ЧарквианиТ. Г. Авторское свидетельство № 167525 от 24.Vin 1963 г.

7. W а п t u с h Е. Electronics Letters, 1965, April, 1, N 2.

8. S i m о П J. W. Western Electronic show and Convention, 1963, Technical papers.

D a V i e s L. E., C о i e m a П M. D., (J о t t e r J. J. IRE Trans., 1964, 12, 43-47.

Столяров A. K., Наумов И. A. Авторское свидетельство № 184946 от 26.V 1965 г.

Доклады на конференции по радиоко.мпонентам. Лондон, 1965. В U en 1 ег G. V., Е i к е п d ег g Л. F. 1RR Trans., 1961, МТТ-9, 6;

509-570.

11. 12.

ПРОБЛЕМА АПЕРТУРНОГО СИНТЕЗА АНТЕНН, УСТАНОВЛЕННЫХ НА ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТАХ

с. г. РУДНЕВА

Направленный эффект большой приемной антенны, состоящей из ряда идентичных элементов, является следствием суммирования с надлежащими фазами сигналов, принятых отдельными элементами. Сигнал на выходе такой антенны можно рассматривать как результат одновременной (параллельной) обработки информации, принятой элементами антенны.

В процессе развития антенной техники был поставлен вопрос о реализации направленного приема за счет последовательной обработки информации, получаемой отдельными элементами антенны. При этом мы получаем возможность заменить ряд из идентичных элементов, например диполей, одним перемещаемым элементом, последовательно выполняющим роль каждого из элементов антенны 11, 21.

Такая синтезированная антенна очень перспективна для движущихся объектов (самолетов, спутников), на которых устанавливать антенны больших размеров не представляется возможным.

Задача создания описанной антенны в настоящее время решена для радиолокационных станций, в которых обеспечена высокая стабильность частоты передатчика, необходимая для последовательной обработки отраженных сигналов, принятых бортовой антенной. Подобные станции с синтезированной антенной, обладающие чрезвычайно высо}<ой разрешающей способностью, используются сейчас для снятия радиолокационных карт местности.

Искусственные спутники Земли и космические ракеты открывают новые возможности для использования принципа искусственной апертуры антенны. В частности, не исключено применение основанных на этом принципе станций для исследования поверхности планет, покрытых непрозрачной для глаза атмосферой (Венера и Юпитер).

В настоящей статье мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с реализацией этого метода.

1. Принцип формирования искусственного раскрыва

Рассмотрим процесс реализации искусственного раскрыва, приняв ряд исходных положений.

Предполагаем, что станция с антенной бокового обзора установлена на самолете (или другом летательном аппарате), который перемещается с постоянной скоростью по прямолинейной траектории. Антенна излучает сигналы передатчика и принимает сигна лы, отраженные от объектов, расположенных на земной поверхности. Передатчик работает в импульсном режиме и при этом обеспечивает когерентность излучаемых колебаний.

iz Ч

Рис. 1. Ось вращения и траектория движения самолета

Заметим, что благодаря использованию импульсного режима осуществляется разрешение по дальности.

Для большей простоты и наглядности рассуждений будем считать, что имеется один точечный отражающий объект. Сигналы, отраженные от этого объекта, принимаются антенной в моменты времени /i, t, /„. В эти моменты антенна занимает на траектории положения, отмеченные на рис. 1 точками Х, Х, Х„. Расстояния между этими точками

где 1/ -скорость самолета, /„„„-частота следования импульсов.

Одной из составных частей станции должна быть система, регистрирующая амплитуду и фазу высокочастотных колебаний, принимаемых антенной.

В первом приближении можно считать, что амплитуда сигналов, отраженных от точечного объекта и принятых антенной, одинакова во всех точках Х, Хг, Х„. Определим изменение фазы сигналов, принимаемых в различных точках траектории. Очевидно, что при сделанных выше допущениях фазы этих сигналов будут определяться длиной пути, проходимого каждым сигналом от момента излучения до момента приема.

Поместим начало отсчета координаты X в точку траектории X = О (рис. 2), находящуюся на наименьшем удалении от цели С. Тогда фаза сигнала, принимаемого в любой точке траек-

12 Заказ № 1461

тории,

4X) = ~kS (X),

где k = (2л/Я) - волновое число, S (х) = 2R (Х) - длина пути, проходимого сигналом. Так как

S(X) = 2Vro + X\ Т (X) = - 2k VrI + X - 2kR,

(3) (4)

Опустив в (4) постоянную составляющую, можно считать, что вдоль траектории изменение фаз сигнала, отраженного от точечного объекта, происходит по квадратичному закону (рис. 3)

i(Х) = ~ 4-Х\

Обработка полученных данных заключается в векторном сложении сигналов, записанных на некотором отрезке траектории L,

Рис. 2. к определению фазовых соотношений сигналов, принимаемых в различных точках траектории

Рнс. 3. Изменение фазы сигналов, отраженных от точечного объекта

т. е. по существу является процессом, который происходит в любой антенне, когда ее элементы возбуждены принимаемой электромагнитной волной.

Поясним это более подробно.

Выберем длину участка векторного суммирования

L<K (6)

Условие (6) позволяет считать изменение фазы вдоль участка линейным при любом положении этого участка на траектории. Действительно, на основании (4) получим изменение фазы вдоль отрезка L:

Т (X, л;) = Т (X + ;с) - Т (X) =

= - 2kR

2kR,

где X - координата начала отрезка L, х - текущая координата точки на отрезке, отсчитываемая от его начала (см. рис. 4).

Учитывая только значе-ния X, соответстующие положениям антенны в моменты приема отраженных сигналов

Рис. 4. Изменение фазы сигналов, приняты на участке L < Ro

x=d{n-l),

где п - номер положения антенны на отрезке, преобразуем (7)

к виду

Т(Х, п) = -2-

kXd(n - l) Ro

где d определено выражением (1).

Количество положений, занимаемых антенной на участке L,

N = . (9)

Суммарный сигнал на отрезке L

F, (X) = S ехр [/ F (X, п)] = i] ехр / - .

Модуль выражения (10)

NkdX

\Fl{X)\=

kdX Ro

(10)

характеризует амплитуду суммарного сигнала на участке L.

Полный процесс обработки данных, полученных при работе станции по одному точечному объекту, заключается в определении амплитуды суммарного сигнала для большого количества положений отрезка L иа траектории. Каждое следующее положение отрезка L отличается от предыдущего отбрасыванием слева и добавлением справа по одной точке, это означает, что начало отрезка

L смещается всякий ра на одну позицию (г. е. иа d= . ].

имп /

Преобразуем (11), вводя замену sin & и используя нормировочный множитель -jj, получим

I г. /лч , sin МЫ sin ,, „

sin (Ыsin О) • (2)