30 Және 31 тақырыптар. Спутниктік байланыс жүйелеріндегі және байланыс арналарындағы, радиотелескоптағы жергілікті және космостық антенналар сегменті.
30.1. Спутниктік және космостық радиобайланысқа арналған антенналар
Жерлікті және мыңдаған ондаған мыңдаған километр арасындағы байланыс, ИСЗ бар сантиметрлік толқындарды жасау ыңғайлы, ара сапа белсенді ретранслятор қолданады. Телекоммуникациялық жаралғанының сұрақтарымен, айналысушы мамандар есептейді, не айталық дербес жағдайда Ресейдің (қарамастан немесе Өзбекістанның) орталықтың бөлігі үшін 400...500 километр бағдарлама ретрансляция арқылы есептеу ИСЗ тиімділеу болады (кабельдік және РРЛ). Алыс аудандарда (шөлде, таудың шатқалдарында) сол ара мүмкін тағы кіші. үшін байланыстың спутникті жүйесінің өткізетін зейінінің аумақтауы үшін басқа пайдаланады жиіліктің диапазонының 4/6 ГГц осы уақытты болады кеңірек жаңа диапазон 11/14 игеріледі және 20/30 ГГц. Көлем және ақпараттың берілісінің сапасы арада спутниктік байланыстың (ССС) жүйесі антенна-фидер құрылымымен анықталады.
ССС антендік құрылғыларға негізгі талаптар:
ССС жерлікті станциялар антенналары. Көрсетілген антенналарға келесі негізгі талаптар:
1) жоғары коэффициент күшін қамтамасыз ету болып табылады;
2) сәуленің кезеуінің мүмкіндігі ИСЗ мен көмек құрылымының, қолмен және автоматты жұмыс жасау;
3)электрилік сипаттамалардың климаттық жағдайларда сақталуы;
4) диаграмманың сәйкестігінің мұртшаның бағытталғандқының анықтаманың МСҰ (мақсатпен электромагнитті үйлесімділіктің шартының қамсыздандыруының) ұсынатын диаграммасының. Анықтаманың диаграммасы өзімен бірге біргелкі изотропты шығарғыштың бағытталғандқының) ұсынады.
Спутникті байланыстың (ЗССС) және космостық радиобайланыстың жерліктің бекетінің антенналары кесек-кесек габаритті өлшемді және елді бар күрделі құрылымдармен болып табылады. Олар арада шарттарда әсердің айнымалы желдік жүктің, жаңбырдың, көктайғақтың, жайма-шуақ қызбаның және т.д. жұмыс істейді. Осы қатал климаттық шарттарда мұңсыз антенна жүйенің биік механикалы баяны және мен тапсырынды пішіннің биік дәлме-дәлділік айна бет болу керек. Мен осы мақсатпен антеннаның айнасы антенна-айналғыш мықты құрылғымен жабдықталады. Ең басты жерліктің антенналардың ең маңызды мінездемелерінен антеннаның (G) коэффициентінің күшейюі еселігінің қатынасы аумағы соманың шу қызуына (ТоннаΣ) басты асыранды құрылым кіре беріс болып табылады , Кельвин градус өлшемі 5° (шу берік) болған кезде. Қазірге кездегі жергілікті антеннналардығ диаметрі 30 м G/T мәнді, яғни 42 дБ/К болады. G/T қатынасын көбейту үшін КУ көбейтіп суммарды температураны азайту керек TΣ=Ty+Tтp+TА. Мұнда Ту күшейткіштің шумдық температурасы (Ту = 40...60 К); Ттр - СВЧ трактының шумдық температурасы, ТА – антеннаның эквивалентті шумдық температура. Температура Δ бұрышы азайған кезде өседі. Δ = 4...5° кезде жердің шуы, дауысының деңгейі өседі, себебі оның әдісі арқылы, к бастыға деген жақын бүйір желектерді болып жататын. басқа бұрыштың Δ кемуінің жол антеннаға дейін ИСЗ (қарамастан немесе космостық нысанның), ара атмосфераның тығыз қабаттарында өткінші, ұзарады, бұл к айғай-шудың деңгей, атмосфера туғыз- аумақтау деген вело. Ең төмен жердің ықтимал бұрышы 4/6 диапазонда ГГц 5...7°келеді. 11/14 диапазондарда және 20/30 ГГц ввиду шығынның байыпты зорайғандқының атмосферада ең төмен жердің Δ ықтимал бұрышы менее 10°болуға керекке. байланысты мен санның өсуінің ИСЗ бас геотұрақты аңғалақта, бұрыштама араның кемуімен ара олардың арасында, бас жерліктің бекетінде кедергінің қаупі от көршілес ИСЗ балалайды. Сол себептен ЗССС мұртшалары бүйір желектің аласа деңгейін керекк. Бас ЗССС жас пропускной зейінмен және жұмық елдімекендерді гектаршыда теледидарлық вещания бекеттерінде, бір айнадай антенналар зораюның еселігімен более 35 дБ.
Мысал ретінде , қамсыздандыратын телефондық ЗССС антеннасын, телефакстық байланысты және деректердің берілісінің ара 4/6 диапазонда ГГц Өзбекістанның аумағында абоненттердің арасындағы байланыс, сонымен қатар шет ел Европа, Азия, Америкаға қолданады. Сигналды қабылдау және тарату үшін екі айналы Кассаген параболикалық антеннасын қолданады, ол D = диаметрімен 4,8 м пайдаланылады. Жас айнаның профильсы d = диаметрімен 0,9 м мақсатпен антеннаның бетінің игерушілігінің ең көп еселігінің жүзеге асуы модифицирленеді. ара сапа сәулелегіштің әдейі әзірленеді, нешінші антеннаның барлық жұмыстың диапазонында бағытталғандықтың осесимметриялық диаграммасын мен басты желектің іс жүзінде аумайтын енімен белгілі нысанға келтір- конустық рупор пайдаланылады. Сәулелегіштің диаметрі 0,18м келеді, еселіктері 6,012 жиіліктерде ГГц және 3,95 ГГц бойынша 46,8 тең және 43,8 дБ, ал бүйір желектің деңгейлері - 12,9 және - 13,9 дБ.
Космостық корабльдерден немесе радиоастрономиялық планеталардан келетін сигналдар әлсіз болып келеді. Бұларды қабылдау үшін жоғары жиілікті коэффициент күшейту қажет ( 65...70 дБ).
ССС бүйір антенналары. бүйір антенналар ИСЗ әдісі болжаулықтардың, теледидарлық, телеметрикалық және сырттың жүйелерінің байланыстың спутникті сызығына байланыстардың таралуын, қабылдауын қамсыздандандырады. Сәулеленудің деңгейінің жердік антенналар ИСЗ шектеулі космостық аппараттың бекетінің энергетикасымен және сәулеленудің, нешінші кедергілер сырттың радиотехникалық жүйе жасау білетін мықты белгі осы бағыт. Арада осы байланыста антенна жүйелер қазіргі ИСЗ ауаландыруға керекке келесі талаптарға: қамсыздандыр- жерліктің бетінің ғана тапсырынды облысының тиімді сәулелендіруін; жібер- жұмыстың жиілігінің повторное игерушілігін арқасында бағытталғандықтың және поляризациялық айырудың диаграммасының аяның разноса; жұмсартқыз- сәулеленуді тыс күтудің зонасының үшін ана, чтобы даланың деңгейлері при негізгі поляризация және кроссполяризации тағайынды халықаралық шамаларды превышали. Бұл антенналарды жасауға алюминий, беррилий, инвар, магний и титан қолданылады.
Соңғы уақытта неғұрлым композициялық материалдар пайдаланылады, мынадай сияқты углепласты (графито-эпоксидная композиция). Углепласты бірталай алды, еш бас жоғарыда аталған материалдардың, механикалы және температуралық ұрғашылыктар : нөлге линиядағы аумақтаудың жақын еселігін, жас үлесті ел және үлкен қаталдық. қабылдау-жіберудің, бас космостық аппаратта тағайындайтын антеннаның үлгісі - бүйір антенна есебімен, ғарыш пен құрылыс және байланыстың сызығының энергетикалық әлует, жұмыс жиілік диапазон және тарту тілкем, жұмыс шарт тоқулы талап сайлайтын, тұрақтандырады ИСЗ және т.д. Біріншіде ИСЗ антенналар пайдаланылды. Баста ИСЗ, жердің бұрыштама өлшемі шамалы 18°, антенналар шамалы 6...17 дБ (16 элементтен деген антенна ауа тартқыш, және др. жұмық параболалық антенналар қолданылады. Баста ИСЗ, ортаның биіктігінің (5...10 мың километр) аңғалағында болды, изотропты антенналар (турникет, шиыршықты, саңылаулар) ауқымның поляризациясымен қолданылды. Бүйір антеннаның жетімсіз зораюы кесек-кесек назем антеннаның игерушілігімен зораюның биік еселігімен компенсирленді. Ортақ өлшемнің және елдің аумақтауымен ИСЗ қолдану мүмкіндік астам оқтаулы антенналары мен 30...35 дБ зораюының еселігімен және астам бітті. Мынадай параболалық антенналарға (бір және екі айнадай), рупор-параболалық антеннаны және антенна ауа тартқыштарды апарады. В соңғы уақытты маңызды мүдде бүйір көп сәулелі анттенна көрсетіледі. Көбінесі айналық антенналардың орнына фазиленген антенналар қолданылады. Көпсәулелі айналық антенналардың артықшылығы бағасы және оқу жүйесінің оңайлығы. Мұндай антенналардың күшейю коэффициенті 4/6 диапазонда 27...30 дБ , 30 ГГц диапазонда 45 дБ. Көптеген жағдайларда космостық аппараттың антеннасының бағытталғандқының диаграммалары белгілі нысанға келтіру ақырында, өйткені (зораюның еселігінің түпкілікті мағынасының деңгейі) геотұрақты аңғалақтан деген айқын мемлекеттің (шегінде нешінші теледидарлық бағдарламаның берісі қамсызданады) шекарасын қайталағандықтан . Осындай антеннелар контурлы сәуле антенна атауын алды. Сәуленің контурлы пішіні излучаемой алымдылықтың шығындарын соң шектер күт- аймақтың шекарасының төмендетеді, ал да, не емес кемірек түбегейлі, шектес аумақ еместілеулі сәулелендіру деңгей. бағытталғандықтың контурлы диаграммасының құралымының үш қиюы ең танымал, бірінші из нешіншіден мен қолданыс, сәулелегіштің жүйесінің облучаемого параболалық рефлектордың тоқулы; екі - тайқы фазированной антенна ауа тартқыштың және үш - арнаулы пішіннің жеке сәулелегішпен облучаемого параболалық рефлекторының.
Контурлық сәуленің пайда болуы Сурет 30.1 көрсетілген
Сурет. 30.1. Контурлық сәуленің пайда болуы
Бұл жерде үш қысқа сәуле көрсетілген. Бұлардың артықшылығы контурлық сәуленің пішінін өзгерті болып табылады.