Cosecant Squared Antenna

Квадратная антенна Cosecant , иногда известная как паттерн постоянной высоты , представляет собой модифицированную форму параболического отражателя , используемого в некоторых радиолокационных системах. ^{[ 1 ]} Он формируется, чтобы посылать больше радиоэнергетики в определенных направлениях, чтобы сгладить схему приема объектов, поскольку их диапазон изменяется по отношению к радару. Название относится к тому факту, что количество энергии, возвращаемого из цели, падает с квадратом косекана угла между радаром и целью.

Разработка

Эта концепция возникла в рамках разработки радара H2S , который отсканировал область под самолетом, чтобы обеспечить радарную карту земли внизу. Земля непосредственно под самолетом находится на расстоянии, равном высоте самолета, и дает самый сильный сигнал. на Возврат местности дальнейших расстояниях является намного более слабым сигналом из -за радарного уравнения .

Расстояние расстояния расстояния между радаром и местностью - это косморант угла между фюзеляжем и целью, и энергия опадает с четвертым корнем этого числа. Без коррекции это создало дисплей, на котором земля под самолетом была очень яркой на дисплее катодных лучей , в то время как местность на больших расстояниях была почти невидимой.

Чтобы противодействовать этому, сканирующая антенна была повторно вновь, так что она была указана почти прямо вперед, тем самым посылая большую часть радиолокационной энергии под низким углами по сравнению с самолетом, тем самым увеличивая энергию, доступную на дальнем расстоянии. Это оставило область непосредственно под самолетом, не получавшим вообще энергии, поэтому верхняя губа отражателя была склонна, чтобы отразить небольшое количество энергии в этом направлении. Это приводит к более ровному шаблону отображения.

Та же самая базовая концепция вскоре нашла много ролей. Для наземных радаров такая же модификация может быть использована для обеспечения сканирования под высокими углами над станцией, в то же время посылая большую часть энергии на низкие углы для обнаружения самолетов на дальнем расстоянии, когда они поднимались над радарным горизонтом .

Также можно использовать противоположную модификацию, сгибая верхнюю губу наружу, с тем же основным результатом.

Вывод

Объект на высоте h над земной и наклонной диапазоном r образует угол α , который можно рассчитать с помощью $sin α = h / r$ . Повторным прибором, $r = h / sin α$ или $r = h csc α$ .

Радарное уравнение утверждает, что сигнал, полученный от объекта, P _E , зависит от 4 -й мощности диапазона и непосредственно в качестве квадрата усиления антенны, G , такая, что $P E ~ g 2 / R 4$ Полем Если цель состоит в том, чтобы создать постоянную P _E , то $G 2 ~ 4$ , или $g ~ r 2$ .

Замена в нашей формуле на R дает $G ~ (H CSC α) 2$ Полем Поскольку постоянный сигнал желателен для объектов на постоянной h , скажем, высота земли сканирующего самолета или наземный радар, наблюдающий за самолетом на постоянной высоте, тогда мы можем устранить H также $, оставляя G ~ CSC 2 α$ , квадратная связь Cosecant.

Ссылки

^ Кабутари, Киван; Забихи, А.; Virdee, BS; Pilevari Salmasi, Mestafa (2019). «Антенная матрица микрополосков с профилем схемы радиации Cosecant-квадрат» (PDF) . AEU - Международный журнал электроники и коммуникаций . 106 : 82–88. doi : 10.1016/j.aeue.2019.05.003 . S2CID 155372265 .

«Антенна с квадратным рисунком CoseCant» . Радар

[1] Кабутари, Киван; Забихи, А.; Virdee, BS; Pilevari Salmasi, Mestafa (2019). «Антенная матрица микрополосков с профилем схемы радиации Cosecant-квадрат» (PDF) . AEU - Международный журнал электроники и коммуникаций . 106 : 82–88. doi : 10.1016/j.aeue.2019.05.003 . S2CID 155372265 .

[ 1 ]