ряде случаев встраивать их внутрь контролируемых антенн. В качестве призера на рис. 6.17 показано устройство, состоящее нз приемной резонаторно-[целевой антенны и устройства контроля, встроенного внутри ее. Электронная ;хема смонтирована снаружи задней стенки резонатора РЩА, а излучатель АГ для уменьшения взаимного влияния расположен перпендикулярно возбудителю контролируемой приемной антенны.

/?2 j

R3 tit

JC5 С7

Рис. 6.14. Схема АГ-3 с кварцем в цепи обратной связи

Рис. 6.16. Схема АГ-3 с умножением механической гармоники кварца

Рис. 6.15. Модуляционная характеристика АГ-3 с кварцем в цепн обратной связи

Рис. 6.17. Пример иопользовання АГ в качестве встроенного устройства контроля:

/ - излучатель АГ; 2 - возбудитель РЩА; 3 - корпус АГ; 4 - РЩА

При испытаниях антенны-генератора, выполненной по схеме рис. 6.17 н лредназначенной для контроля параметров РЩА на частоте ПО МГц, была получена нестабильность частоты в нормальных условиях 5-10~ при т=20%. Нестабильность частоты высокочастотных колебаний в интервале температур ±60° С составляла 1,4-10-=. Аналогичное схемное и конструктивное решение устройства контроля работоспособности РЩА на частоте 75 МГц позволило создать АГ с нестабильностью частоты в нормальных условиях 3,5-10 и т=80%. При испытаниях данной АГ в интервале температур ±60° С нестабильность частоты возрастала до значения 6,7-10-.

Приведенные цифры указывают на возможность создания с помощью АГ устройств контроля работоспособности антенно-фидерных систем, функционирующих прн изменении температуры окружающей среды в широких пределах.

7. АКТИВНЫЕ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩИЕ АНТЕННЫ

7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Развитие техники активных приемопередающих антенн АППА- это итог логического завершения объединения в единое целое двух невзаимных активных устройств, какими являются отдельно взятые приемная и передающая активные антенны. Активная приемопередающая антенна выполняется в виде отдельного блока и включает собственно антенну и активные приборы приемного и передающего каналов, а также устройства развязки каналов и защиты приемной части. В конструктивном исполнении у АППА может быть один или два входа (выхода).

Разделение каждого из каналов антенны на пассивную и активные части невозможно из-за интегрального характера устройства. В каждом канале выход (выходы) антенны согласован с соответствующими активными приборами специальным образом, позволяющим получить оптимальные энергетические характеристики.

Объединение антенны с активными элементами позволяет в сравнении с пассивными излучателями уменьшить размеры, расширить полосу пропускания, осуществлять электронное управление параметрами антенны, улучшить соотношение сигнал-шум по приемному каналу и (или) повысить мощность излучения и КПД передающего канала без замены задающего генератора. Возможна реализация одного или нескольких преимуществ АППА в зависимости от рабочего диапазона частот, условий эксплуатации и других исходных данных.

В АППА, как интегральном устройстве, под собственно антенной понимают ту его часть, которая, как правило, является общей (полностью или частично) для приемного и передающего каналов и непосредственно обеспечивает прием и (или) излучение радиоволн. При этом распределение токов в собственно антенне может определяться и свойствами активных модулей приемного или передающего каналов АППА. Распределение тока и параметры собственно антенны в приемном и передающем каналах, как правило, различны.

Хотя принципиально существует несколько разновидностей АППА по функциональному признаку, в настоящее время внимание разработчиков привлекает структура АУ-АУМ (антенна - усилитель - антенна - усилитель мощности). Это объясняется тем, что интеграция малошумящих и мощных активных элементов с собственно антенной наиболее эффективно именно для указанной структуры. Для упрощения АППА, если это возможно по энергетическим параметрам, один из каналов выполняется в пассивном варианте (АУ - пассивная антенна, подключенная к ге-

нератору, или АУМ - пассивная антенна, к выходу которой подсоединен приемник).

Техника активных приемопередающих антенн в настоящее время еще широко не распространена. К числу существующих к настоящему времени проблем, связанных с реализацией различных радиосистем, относится построение как одиночных слабонаправленных АППА (бортовые навигационные радиосистемы и др.), так и активных фазированных антенных решеток (АФАР), а также разработка к ним приемопередающих модулей [1]. Применение твердотельных устройств позволяет существенно повысить электрические характеристики АППА. Тенденция к применению таких устройств в качестве активных приборов АППА стала сильнее благодаря существенному уменьшению стоимости твердотельных элементов [82]. Для развития техники АППА необходимо решить целый ряд вопросов, относящихся как к передающему и приемному каналам, так и к схемам построения АППА, некоторые из которых рассмотрены ниже.

7.2. СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ АКТИВНЫХ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩИХ АНТЕНН

Выбор схемы построения АППА определяется, в первую очередь требованиями к мощности излучения передающего канала, к чувствительности приемной системы с приемным каналом АППА, а также ограничениями на относительные размеры собственно антенны. Указанные требования с учетом современного технологического уровня определяют элементную базу и структуру активных приборов, а следовательно, и их размеры.

В ряде случаев целесообразно АППА строить по схеме активный приемный и пассивный передающий каналы . Построенная по этой схеме АППА на основе резонаторно-щелевой антенны [83] включает корпус малошумящего прибора приемного канала MB диапазона, который служит возбудителем передающего хапала, работающего в более высокочастотном диапазоне. Возбуждение корпуса АП в режиме передачи осуществляется через жесткий коакснал и элементы связи. Недостатком данной конструкции АППА является отсутствие необходимой развязки приемного и передающего каналов. Защиту приемного канала от выхода из строя при работе АППА в режиме передачи можно обеспечить в рассматриваемом случае с помощью ограничительных диодов (например, типа 2А522А). Необходимо отметить, что установка защитных диодов непосредственно на выходе собственно антенны приемного канала нарушает согласование в частотном диапазоне передающего канала. Как показали результаты исследований, целесообразно диоды применять только при построении входной согласующе-фильтрующей цепи, включенной на входе АП [83].

При повышении выходной мощности передающего канала АППА вопросы развязки каналов и защиты приемного канала становятся весьма важными. Дополнительно к защитным диодам,