Технические характеристики антенн РЛС

Радиолокационные антенны предназначены для излучения в направлении на цель и приема отраженных (излученных) электромагнитных колебаний. Основным свойством радиолокационных антенн является их высокая пространственная избирательность, которая обеспечивается проявлением направленности излучения (процесса образования свободно распространяющихся электромагнитных колебаний) и приема (процесса поглощения падающих на антенну электромагнитных колебаний).

Направленные свойства радиолокационных антенн характеризуются шириной диаграммы направленности (ДН), характеристикой направленного действия (ХНД), коэффициентом направленного действия (КНД) и коэффициентом усиления.

Под шириной ДН обычно понимают ширину главного лепестка на каком-либо уровне (чаще всего на уровне половинной мощности 3 дБ).

Графическое изображение ХНД называют диаграммой направленности антенны (ДНА). ДНА изображается либо в полярной либо в декартовой (прямоугольной) системе координат. ДНА принято числено характеризовать шириной главного лепестка (шириной луча) и относительным уровнем боковых лепестков.

Шириной ДНА называется угол между направлениями, вдоль которых напряженность поля падает до определенного значения.

Шириной ДНА по уровню половинной мощности, называется угол между направлениями, при которых:

F(b;e) = 0,5 F_макс; f(b;e) = 0,707 f_МАКС.

Наибольший лепесток, максимум которого соответствует направлению максимального излучения, называют главным, меньшие лепестки - боковые.

Коэффициент направленного действия (КНД). КНД - характеризует способность антенны концентрировать излученное электромагнитное поле в каком либо определенном направлении. КНД определяется сравнением данной антенны с эталонной антенной, направленные свойства которой хорошо известны.

Под КНД понимают отношение интенсивности излучения в направлении главного максимума излучения к среднему значению интенсивности излучения по всем направлениям. Он показывает выигрыш по мощности, который получается в направлении главного максимума излучения по сравнению с остальными направлениями. Выигрыш достигается за счет концентрации электромагнитной энергии в данном направлении и ослабления излучения в других направлениях. Коэффициент усиления учитывает потери в реальной антенне. Он равен произведению КНД на коэффициент полезного действия антенны. В современных РЛС ПВО коэффициент направленного действия и коэффициент усиления могут достигать десятков тысяч.

КНД антенны называется число, показывающее, во сколько раз нужно увеличить мощность излучения эталонной антенны по сравнению с мощностью излучения данной антенны для того, чтобы в заданном направлении получить одинаковые плотности мощности, а, следовательно, при одинаковых расстояниях - одинаковые напряженности поля.

Коэффициент усиления (КУ) антенны. Этот параметр определяется КНД и коэффициентом полезного действия:

G_A = h_а*Д,

где: h_а – КПД,

Д – КНД.

h_а = p_S/(p_S + Р_п),

где: p_S - мощности излучения,

Р_п - мощность потерь.