Elektronika 2011-10 I.pdf - Instytut Systemów Elektronicznych ...

Literatura[1] Stec B.: Szerokopasmowy układ homodynowy do pomiaru obwodówmikrofalowych. V Konferencja Mikrofalowa Elektronika Ciała Stałego,MECS, Gdańsk, 27–30.10.1980 r., ss. 353–357.[2] Smólski B.: Analiza i synteza mikrofalowych układów natychmiastowegopomiaru częstotliwości. Dodatek do biuletynu WAT nr7(335), Warszawa 1980.[3] Tan D. K. P., H. Sun, Y. Lu, M. Lesturgie, H. L. Chan: Passive radarusing Global System for Mobile comunication signal: theory, implementationand measurements. IEE Procedings – Radar Sonar Navigation,Vol. 152, No. 3, June 2005, pp. 116–123.[4] Griffiths H. D., C. J. Baker: Passive coherent location radar systems.Part 2: Waveform Properties. IEE Proc. – Radar Sonar Navig., Vol.152, No. 3, June 2005, pp. 160–168.[5] Malanowski M., K. Kulpa, J. Misiurewicz: PaRaDe – Passive RadarDemonstrator Family Development at Warsaw University of Technology.MRRS – 2008 Symposium Proceedings, Kiev, Ukraine, September22–24, 2008, pp. 75–78.[6] Kulpa K., Z. Czekała: Long-Range Performance Increase in PassivePCL Radar. 3rd Multinational Conference on Passive and CovertRadar, 2003 (PCR-2003). University of Washington Applied PhysicsLaboratory, Seattle, Washington, 21–23 October, 2003.[7] Smólski B., A. K. Rutkowski: Szerokopasmowy, natychmiastowy pomiarchwilowej wartości fazy oraz częstotliwości sygnałów radiolokacyjnychi telekomunikacyjnych. Elektronika, konstrukcje – technologie– zastosowania, Miesięcznik Naukowo-Techniczny StowarzyszeniaElektryków Polskich, Nr 5/2007, ss. 12–19.[8] Bao – Yen Tsui J.: Microwave Receivers with Electronic Warfare Applications.John Wiley & Sons, USA 1986.[9] Wiegand R. J.: Radar electronic countermeasures system design.Artech House 1991.[10] Zemmari R.: Reference Signal Extraction for GSM Passive CoherentLocation. 11 th International Radar Symposium IRS 2010, Vilnius,Lithuania, June 16–18, 2010, pp. 52–55.[11] Nickel U.: Extending Range Coverage with GSM Passive Localizationby Sensor Fusion. 11 th International Radar Symposium IRS 2010,Vilnius, Lithuania, June 16–18, 2010, pp. 84–87.[12] Lipsky S. L.: Microwave passive direction finding. John Wiley & Sons,Inc. 1987.[13] Stec B.: Monoimpulsowy amplitudowy układ namiaru kierunkuna źródło promieniowania elektromagnetycznego. Biuletyn WAT,Nr 7(431), Warszawa, lipiec 1988, ss. 47–54.[14] Rutkowski A. K.: Radar quasi–pasywny”, rozdział monografiiUrządzenia i systemy radioelektroniczne. Wybrane problemy. WojskowaAkademia Techniczna, Warszawa, 2009 r., ss. 281–288.[15] Rutkowski A. K., A. Kawalec: Demonstrator radaru pasywnego bliskiegozasięgu zbudowany z podzespołów komercyjnych. VIII KonferencjaNaukowo-Techniczna Systemy Rozpoznania i Walki ElektronicznejKNTWE’10, Pisz, 23–25 listopada 2010, streszczenie str. 62,wydanie na CD.[16] Meyer T. J.: Active Protective Systems. Armor, May-June, 1998.[17] www.altair.com.pl[18] http://defense-update.com/products/t/trophy.htmAntena z wiązką sterowaną elektronicznie na pasmo Sprof. dr hab. inż. Bronisław Stec, dr inż. Mirosław Czyżewski, dr inż. Adam SłowikWojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, WarszawaStosowanie fazowanych szyków antenowych jest jednym zesposobów poprawienia parametrów kierunkowych systemów antenowych.Rozwiązanie takie wymaga jednak zastosowania dodatkowychukładów sterowania wiązką. Układy te wprowadzająodpowiednie przesunięcie fazowe pomiędzy sygnałami podawanymina poszczególne elementy szyku, co pozwala na skręceniesumarycznej charakterystyki antenowej o określony kąt [1, 2, 4].Ze względu na konieczność zachowania liniowej relacji zmianyfazy w dziedzinie częstotliwości w układach tego typu wykorzystywanesą najczęściej linie opóźniające o różnej długości w połączeniuz odpowiednimi układami przełączającymi [2–4]. Dziękitemu wąską wiązką antenową, charakterystyczną dla szyku wieloelementowego,można przeszukiwać szeroki sektor obserwacji.Rozwiązanie takie niesie ze sobą jednak pewne ograniczenia,ponieważ oprócz pożądanego obrotu charakterystyka szykuantenowego doznaje pewnych zniekształceń. Problemem jesttu głównie rosnący poziom dyfrakcyjnych listków bocznych orazmalejący zysk energetyczny [5]. Niestety zależności analityczneodnoszące się do szyków antenowych opartych na dipolach elementarnychcałkowicie pomijają ten istotny problem. W związkuz tym przy konstruowaniu tego typu układów antenowych koniecznymjest wykorzystanie oprogramowania przeznaczonego dosymulacji rozkładu pól elektromagnetycznych w strefie dalekiej.Najczęściej wykorzystywaną metodą w tego typu programachjest wyznaczenie elementarnych natężeń pól w poszczególnychpunktach analizowanej przestrzeni oraz ich odpowiednie sumowanie,co w literaturze przedmiotu określane jest jako metodaróżnic skończonych w dziedzinie czasu FDTD (ang. Finite-DifferenceTime-Domain).Konstrukcja szyku antenowegoKonstrukcję anteny oparto na szyku antenowym o stałym kąciepromieniowania, zrealizowanym na laminacie 1,5 mm. Ze względuna konieczność zarówno zmniejszenia wymiarów samego szyku,jak i realizacji elektronicznego sterowania wiązką antenową,liczbę elementów promieniujących w szyku ograniczono do 4 pardipoli [6, 7]. Charakterystyka kierunkowa takiego szyku antenowegoopisana jest ogólną zależnością [1, 2, 4, 5]: F( ) = F 1( ψ ) ⋅ F ( ψ )(1)ψ2gdzie F 1(ψ ) jest unormowaną charakterystyką pojedynczej parydipoli, natomiast opisuje charakterystykę grupową całego szykujako:⎛ N ⎞sin ⎜ βdcos( ψ)⎟f2( ψ)1 ⎝ 2 ⎠ F2( ψ ) = = ⋅f ( )(2)2 maxψ N ⎛ 1 ⎞sin ⎜ βdcos( ψ)⎟⎝ 2 ⎠Przy spełnieniu warunku: d 1≤ (3)λ 1 + cos( ψmax)na charakterystyce kierunkowej nie wystąpią niekorzystne listkidyfrakcyjne. W analizowanym paśmie dla bazy 77 mm odpowiadato maksymalnemu kątowi skręcenia charakterystyki 18º, natomiastzmniejszenie wartości bazy do 60 mm powoduje zwiększeniezakresu kąta skręcenia do 42º. Powyżej tego kąta będąwystępować listki dyfrakcyjne, zniekształcając silnie charakterystykęszyku.Poglądowy rysunek rozmieszczenia promienników pokazanona rys. 1.W ten sposób uzyskano antenę o charakterystyce stałejw płaszczyźnie pionowej oraz przestrajanej elektronicznie w płaszczyźniepoziomej. Sygnały podawane są na poszczególne parypromienników poprzez złącza SMA oraz przewody poprowadzoneprzez otwory w reflektorze. Taką konfigurację doprowadzeńwybrano w celu minimalizacji wpływu dodatkowych elementówna parametry szyku. Z tego samego powodu pozostałe elementysterowania wiązką: przełączniki i linie opóźniające również przewidzianesą do umieszczenia za reflektorem płaskim [7]. WymiaryElektronika 10/2011 59