Совмещенные ФАР

Функциональные возможности ФАР расширяются с помощью так называемых совмещенных ФАР, в которых, как и в многолучевых (матричных или многоканальных) антеннах (МА), из одного раскрыва формируются два (или больше) независимых луча. Независимое электрическое сканирование в совмещенной ФАР обеспечивается работой на разнесенных частотах для каждого луча. Частотное разделение входов (выходов) совмещенной ФАР может быть дополнено размещением излучателей и поляризационным разделением каналов. В качестве примера, показывающего необходимость построения подобных антенн, можно привести ФАР, устанавливаемую в носовой части самолета. Эта ФАР должна обеспечивать работу носового радиолокатора, управление полетом, опознавание ("свой-чужой"). Совмещение работы на нескольких частотах в остронаправленных антеннах впервые стали применять в больших дорогостоящих зеркальных антеннах. Так, например, в радиотелескопе РТ-22 использовали совмещенный облучатель, работающий в миллиметровом, сантиметровом и дециметровом диапазонах волн. В настоящее время наиболее распространены двухчастотные совмещенные ФАР в СВЧ-диапазоне.

Остановимся на возможных принципах построения этих совмещенных ФАР диапазона СВЧ. Совмещаемые решетки можно расположить одна над другой на некотором расстоянии . Причем верхняя решетка является вибраторной, и излучателями нижней решетки могут быть волноводы, щели, вибраторы и др. Буквами f1,f2 на рисунке отмечены соответствующие рабочие частоты ФАР. Совмещение решеток можно выполнить в одном излучающем раскрыве, размещая излучатель одного диапазона между излучателями другого диапазона. Такое совмещение удобно проводить для щелевых, волноводных и вибраторных излучателей . Имеется принципиальная возможность повторения совмещенных ФАР на одной излучающей решетке, обладающей широкополосными свойствами, достаточными для работы на частотах f1,f2 Однако здесь возникает проблема размещения в решетке системы направленных частотноразделительных фильтров, помимо фазовращателей для каждого диапазона. Известны и другие принципы построения этих антенн с различными гибридными антеннами.

Совмещение двух решеток одна над Другой или одна в другой приводит к ухудшению их электродинамических характеристик. Проведенные исследования таких антенн показывают, что совмещение приводит к падению усиления, увеличению УБЛ и ограничению сектора сканирования. При соотношении частот 2...4 наиболее ухудшаются характеристики высокочастотной решетки. Разработаны различные методы ослабления взаимного влияния при совмещении и расчете совмещенных ФАР.