Способ оптимального размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны

 

Способ оптимального размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны преимущественно на летательных аппаратах, включающий размещение излучателя последовательно в различных местах корпуса летательного аппарата и измерение параметров системы излучатель - корпус летательного аппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса выбора места размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны, при котором обеспечивается его максимальный коэффициент полезного действия, в каждом из мест размещения излучателя на корпусе летательного аппарата измеряют его добротность с учетом влияния корпуса летательного аппарата, а затем устанавливают излучатель в то место на корпусе летательного аппарата, в котором значение добротности излучателя минимально.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при установке излучателя на корпусе летательного аппарата (ЛА). Известен способ оптимального размещения малогабаритных антенн коротковолнового диапазона на борту ЛА, основанный на размещении излучателя в одном из возможных мест его установки на корпусе летательного аппарата, картографировании амплитудно-фазового распределения поверхностных токов и последующем расчете параметров антенной системы излучатель - корпус летательного аппарата. Если определенные таким образом параметры излучателя малогабаритной коротковолновой антенны не удовлетворяют требованиям, то описанный цикл работ повторяется уже при другом месте размещения излучателя [1]. Недостатком такого способа является необходимость проведения весьма сложных и трудоемких работ, связанных с определением амплитудно-фазового распределения поверхностных токов, требующих больших временных затрат. Кроме того, вычисленные на основании этих измерений параметры носят качественный, ориентировочный характер. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ оптимального размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны, включающей размещение излучателя последовательно в различных местах корпуса летательного аппарата из числа разрешенных для установки мест и измерение и определение характеристик излучения антенной системы излучатель - корпус в каждом из возможных мест размещения [2]. Недостатком этого способа является необходимость проведения обширного объема экспериментальных исследований, связанного с большими временными и материальными затратами, а также невысокая точность. Целью изобретения является повышение точности и ускорение процесса выбора места размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны, в котором обеспечивается его максимальный коэффициент полезного действия. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе в каждом из мест размещения излучателя на корпусе летательного аппарата измеряют его добротность с учетом влияния корпуса летательного аппарата, а затем устанавливают излучатель в то место на корпусе летательного аппарата, в котором значение добротности излучателя минимально. Это место и будет оптимальным с точки зрения максимальной эффективности антенны в целом. При таком способе резко сокращается время, затрачиваемое на исследование, так как исключается трудоемкая работа по измерению полных характеристик излучения. Кроме того, место, в котором значение добротности минимально, однозначно и точно определяет оптимальность антенны при любом типе излучателя. Обоснованность предложенного способа объясняется следующим образом. Особенность работы излучателя малогабаритной антенны состоит в том, что у антенны концентрируется ближнее реактивное поле, энергия которого во много раз превышает излучаемую энергию. Отношение усредненной энергии ближнего поля к излучаемой энергии за период определяет внешнюю добротность антенны. При реализации эффективных излучателей малогабаритных антенн стремятся свести к минимуму потери именно в ближнем поле. Естественно, что это проще сделать, если имеется возможность миниминизировать энергию ближнего поля. Кроме того, удельный вклад этих потерь будет меньше, а коэффициент полезного действия антенны выше, когда при той же энергии ближнего поля излучаемую мощность можно увеличить. Как следует из определения добротности, оба пути повышения эффективности антенны связаны с уменьшением ее внешней добротности (при одном и том же качестве изготовления антенного устройства). При установке излучателя на летательный аппарат, за счет вносимого корпусом комплексного сопротивления, добротность излучателя в системе с летательным аппаратом изменится. Причем степень этого изменения зависит от величины вносимого корпусом комплексного сопротивления, которое в свою очередь определяется координатой расположения излучателя на корпусе летательного аппарата. Таким образом, место излучателя на корпусе, где результирующая добротность системы излучатель - летательный аппарат принимает минимальное значение, однозначно определяет его как оптимальное. Следовательно, имея в распоряжении малогабаритный излучатель произвольного типа и последовательно устанавливая его в разрешенных (с точки зрения конструктивных ограничений) местах, производят измерение в каждом из них значения добротности, например, измерителем добротности (Q-метром); из всех мест выбирается то, в котором значение добротности минимально, где окончательно и размещается излучатель. Предложенный способ реализуется при существенно меньших временных и материальных затратах. Так, измерение добротности производится одним прибором за несколько десятков секунд. В то же время исследование полных характеристик излучения требует использования специальной установки и для одного места размещения излучателя исследование может быть выполнено за несколько часов. Кроме того, в предложенном способе обеспечивается более высокая точность окончательных выводов.

Формула изобретения

Способ оптимального размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны преимущественно на летательных аппаратах, включающий размещение излучателя последовательно в различных местах корпуса летательного аппарата и измерение параметров системы излучатель - корпус летательного аппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса выбора места размещения излучателя малогабаритной коротковолновой антенны, при котором обеспечивается его максимальный коэффициент полезного действия, в каждом из мест размещения излучателя на корпусе летательного аппарата измеряют его добротность с учетом влияния корпуса летательного аппарата, а затем устанавливают излучатель в то место на корпусе летательного аппарата, в котором значение добротности излучателя минимально.