Фазированная антенная решетка

Bob 16-05-2000 07:50

Господа зенитчики, а не подскажете ли мне, где можно просветиться насчет принципа действия ФАР?

Sokrat 17-05-2000 01:07

А вы разве не проходили этого в начальной школе??? Подмигиваю)
В учебниках физики может и не пишут про ФАР прямо, но уж задачки типа "бесконечная решетка из излучателей, разность фаз между N-ым и N+1-ым = фи, найти угол распространения волны" бывают. Или это уже в универе?.. Подмигиваю))

Bob 17-05-2000 03:12

Дык, понятно. Оказывается, все просто. :-))) Спасибо. А как реализуется направленность _на приеме_ ?

[Edited by Bob (17-05-00).]

Sokrat 18-05-2000 10:57

Да точно так же - сигнялы с разных направлений дают разный сдвиг фаз, из этого и вычисляют направление на объект.

Sanches 01-04-2004 10:18

Кое-что можете найти здесь: http://www.eds-soft.ru

[This message has been edited by Sanches (edited 01-04-2004).]

ПАНЦЕРХРЯК 21-11-2004 07:21

Насколько я помню мне говорили что в такой фазированной решетке перемешается сам радиолуч.

Radon 17-02-2005 14:18

ну да...

на плоской поверхности размещен массив элементарных излучателей, на каждый из которых энергия подается через отдельный фазовращатель

различные сдвиги фазы сигнала на разных фазовращателях формируют узконаправленный луч

вот и все

Fath 01-03-2005 22:22

Принцип прост, но расчитать... У меня дисциплину одну создатель ентой самой весчи для С-300 преподавал.

strumpf 12-03-2005 19:16

Я бы сделал два замечания:
- не обязательно на плоской поверхности
- излучатели нельзя называть элементарными

А что, нужно кому-то что-то рассчитать? Обращайтесь: http://www.eds-soft.com

Radon 28-03-2005 21:20

да, насчет поверхности я согласен - не обязательно плоская
а элементарные излучатели - в математическом смысле
просто когда нам на военке вкратце давали РЛС 9С18 "Купол", мы излучатели рассматривали как точечные

strumpf 07-04-2005 13:02

В математическом - тем более. Вас плохо учили. Наверное, потому, что вкратце. Улыбаюсь

P.S.
Аааа! Так - на военке?! Тогда всё понятно. Дразнюсь

Radon 08-04-2005 21:43

дело не в том, что на военке, а в том, что - вкратце...
просто мы изучали АСУ - "К-1 Краб" и "Поляну Д-1"
а РЛС П-18, П-40, "Купол" на давали обзорно

тогда объясни, как рассматривать излучатели!

strumpf 06-05-2005 20:37

> тогда объясни, как рассматривать излучатели!

В общем случае - как совокупность (пространственную) взаимосвязанных векторных электрических и магнитных токов (как функций пространства и времени). Это - в двух словах. Если еще в математическом - то уравнения Максвелла, тензоры, запаздывающие потенциалы, функции Грина, граничные условия, поле в дальней зоне и пр. и пр. Если - в трех, то тут не хватит места. Я монографию могу по этому поводу написать...

А то получится, как однажды было у нас (в оборонном НИИ). Один спец (не слабый, в чинах) объяснял принцип работы рупорной МАР (многолучевая решетка): один рупор светит сюды, другой - туды... Улыбаюсь

Не элементарные они... Ни в физическом, ни в математическом смыслах. Элементарным принято называть (и то - с некоторой натяжкой) диполь. Нет, не полуволновый вибратор (что обычно называют диполем), а именно диполь: единичный вектор, изменяющий ориентацию в пространстве от времени, с мультипликативной дельта-функцией по радиус-вектору.

BAU 06-05-2005 21:20

quote:
Originally posted by strumpf:
> тогда объясни, как рассматривать излучатели!

В общем случае - как совокупность (пространственную) взаимосвязанных векторных электрических и магнитных токов (как функций пространства и времени).


Извиняюсь,
как совокупность (пространственную) следует рассматривать один излучатель или всю решетку?

strumpf 06-05-2005 21:22

Ну, вроде у нас разговор шел об одном излучателе. Вас что-то смущает?
А дальше все просто - суперпозиция. Только токи-то на излучателях (всех!) вычисляются на всей поверхности решетки, с обязательным учетом их (излучателей) электромагнитного взаимодействия. Ну и, конечно же, с учетом сторонней волны (возбуждения). Это либо амплитуды основных типов волн в фидерах - если режим на передачу, либо внешняя волна - режим на прием или переизлучение. ФАР - частный случай такого возбуждения (РАЛНФ). Может быть как периодическое, так и непериодическое размещение излучателей по апертуре решетки.

Повторяю - с учетом взаимодействия! Причем - не обязательно только через внешнее пространство (например, при наличии ДОУ - еще и с учетом его). Иначе можем получить бред, описанный мной выше. Так что - ни о какой "элементарности" тут и речи быть не может. Краевые волны, то да сё... Ползущие волны... Дифракционные (хотя по физике они - интерференционные; с какой стати их все называют дифракционными?) максимумы... Есть о чем поговорить.

Radon 06-05-2005 23:13

да-а, серьезная штука
впрочем, как и вся радиолокация

strumpf 07-05-2005 10:28

Как и всё серьезное... Улыбаюсь Жаль только, что это не все понимают.

BAU 07-05-2005 15:17

quote:
Originally posted by strumpf:
Ну, вроде у нас разговор шел об одном излучателе. Вас что-то смущает?

Меня смущает, что я не могу определить:

- излучатель следует рассматривать как элементарный объект, а саму ФАР (набор излучателей) "как совокупность (пространственную) взаимосвязанных векторных электрических и магнитных токов (как функций пространства и времени)", т.е. суперпозиция векторов измерений объектов, вовлеченных в процесс.

или-же

- каждый излучатель рассматривается как "совокупность....", тогда как описать модель ФАР?

У меня, типа, базовая станция для, типа, мобильника с ФАР. Вроде вещь довольно распространенная в мире и относительно легко расчитавыемая-конструируемая, а Вы о монографиях говорите. То же смущает.

ЦВК 08-05-2005 12:43

quote:
Только токи-то на излучателях (всех!) вычисляются на всей поверхности решетки, с обязательным учетом их (излучателей) электромагнитного взаимодействия.
Только токи? А как же распределение фаз?

Да и нафиг такой архаизм, как токи... 4-мерный векторный потенциал -- и нормально.

PS Для внесения ещё большей путаницы. Есть такой термин "дипольное" излучение. Не стоит его считать излучением диполя. Т.к. оный может излучать совсем по-другому. Потому не вижу смысла считать его элементарным, хотя, в то же время дипольное излучение довольно просто в своём описании.

strumpf 08-05-2005 11:35

>Только токи? А как же распределение фаз?
Комплексные токи-то. Улыбаюсь
Есть такое понятие - приведение к клеммам. Но это - не излучатели. Это - клеммы. Скаляр (комплексный!). Амплитуда волны основного типа. Не более того. Это обычно и подразумевают, когда говорят об электродинамических процессах "на пальцах" (на военной кафедре - в т.ч.). Я не говорю, что это плохо. Нет - это в ряде случаев вполне оправданный подход. Не всегда оправдано лишь вбивать в голову студентов, что этот подход единственный. И уж тем более кощунство, называть сложные физические процессы элементарными. Потом это боком кому-то вылазит (например, главный конструктор изделия, комплексник, начинает публично нести всякую ахинею, не краснея)...

>- каждый излучатель рассматривается как "совокупность....", тогда как описать модель ФАР?
Решетка - совокупность излучателей. Модель ФАР (и любую э/д модель) описывают граничными уравнениями. Поэлементно (удовлетворяя граничные условия на каждом излучателе). Либо в некоторых небольших конечных пределах (например, ограничиваясь пределами одного периода - теорема Флоке и пр.). Результат математически - система операторных (не всегда даже ее можно называть интегро-дифференциальной) уравнений относительно _всех_ токов на _каждом_ излучателе (или - зарядов; или - некоторых других функций). Число уравнений равно либо числу _всех_ излучателей в решетке (при поэлементном подходе) либо меньше числа излучателей (вплоть до одного уравнения). Затем - решение этой системы (увы, в подавляющем числе случаев - только _приближенное_ численное, а это есть целое искусство!). Затем - определение ВСЕХ характеристик. Трудно? А никто и не говорил, что будет легко. Или - использование матрицы рассеяния (клеммный подход), не задумываясь особо, откуда и как эта матрица появилась на свет... Зависит от задачи и уровня.

Относительно легко ФАР рассчитать, говорите? А относительно чего? Вот в нашем институте для "сухих" плоскую решетку многолучевую рассчитывал один ведущий конструктор. Только о дифракционниках (эффект периодичности расположения излучателей) забыл, ненароком. Потом долго думали, куда энергия делась (и почему летчик поджарился Улыбаюсь). Я молчу о краевых искажающих эффектах - это уж совсем многим не по зубам оказалось. А с другой стороны, кому-то и конформная решетка со слоем укрытия относительно легко даётся для рассчета. Всё ведь относительно. И практический результат - разный.


Да, я уже писал, что диполь элементарным можно назвать с натяжкой. Тем более - в матсмысле...

Насчет архаизмов - это дело вкусов. Можно и в лоб решать УрЧП. Можно - в частотной области. А можно - во временной. Некоторым даже, бывает, улыбается в жизни счастье и исходную задачу удается свести к фурье-образам (а особо счастливым - так и свести задачу к одной из граничных задач теории аналитических фукций; тут уж и строгое решение получить - почти как два пальца об асфальт...) В общем, кто как умеет... Точнее - какая стоит конкретная задача.


Еще вопросы есть? Дразнюсь

P.S.
Вот так, буквально в нескольких десятках слов, я быстро и скромно прорекламировал круг задач и методы их решения, находящиеся в сфере наших (http://www.eds-soft.com) научных и практических интересов. Дразнюсь Для тех, кто в курсе, конечно. Уж не обессудьте, пожалуйста...

ЦВК 08-05-2005 19:40

quote:
Еще вопросы есть?

Вы серьёзно думаете, что "электрод" на военной кафедре рассказывают?

strumpf 08-05-2005 20:20

Разумеется, нет. Поэтому я, в меру своих скромных способностей, и пытался выше рассказать, как оно есть на самом деле ("чтоб служба медом не казалась"). Если кому-то это поможет - буду только рад. Если же все и так все знают - см. мой PS в конце моего предыдущего сообщения...

ЦВК 08-05-2005 23:19

Но Вы же понимаете, что если сразу выдать кучу "интересностей", то это тоже никому не поможет разобраться в задаче (поможет просто ещё сильнее почувствовать себя профанами)... Напугать там уравнениями в ЧП, граничными условиями. Запаздывающими потенциалами, частотной, волновой зонами, комплексными токами (от себя добавлю, что не просто токами, а объёмными токами). Осталось только упомянуть, что интенсивность не является Лоренц-инвариантом, а полная мощность излучения -- является. Улыбаюсь

А что, у вас в институте к излучателям применяют только классический подход? И никаких квантОв? Или квантЫ -- это уже в двух словах невыразимо, а только в трёх, т.е. в монографии.

Кстати, в одной более-менее знакомой мне ФАР с оптическим возбуждением, формирование луча происходит только посредством изменения фаз излучателей (8 положений). Без амплитуд. А в АФАР, насколько я представляю, можно и амплитудами управлять.

Кстати, не могли бы Вы рассказать о преимуществах АФАР перед ФАР. И недостатках (кроме дороговизны -- это и так известно).

strumpf 09-05-2005 13:04

Куча "интересностей", как Вы говорите, была выдана мной для достижения двух целей: показать, что это действительно сложно, а не элементарно. Ну и для саморекламы, конечно Грущу. Что же касается Ваших остальных замечаний и вопросов, то, судя по всему, Вы и так во всем прекрасно разбираетесь. Имеете соответствующую подготовку и, в случае крайней необходимости, в состоянии самостоятельно изучить интересующие Вас вопросы. Данный форум, я думаю, не место для научной полемики и демонстрации своей научной эрудиции (что в бОльшей степени касается меня). Не так ли? Вы же не собираетесь открыть тут курс лекций по классической (и уж тем более - по квантовой) электродинамике, я надеюсь?

P.S.
А произведению амплитуды и фазы на диаграмму направленности излучателя, с учетом его положения в пространстве,- так этому людей и без меня прекрасно научили. Дразнюсь

ЦВК 09-05-2005 18:49

Ну вот обиделись... Надо было мне просто сразу просто попросить, чтобы вы что-то по существу рассказали, на уровне физического смысла. Вместо давления "эрудицией". А то ка-то некрасиво вышло... Нда.

Кстати, с Праздником. Со вторым днём рождения.

strumpf 10-05-2005 20:34

>Ну вот обиделись...
Обижаются только идиоты. Вы позволили себе немного поерничать (или я ошибся?), а я - ответить так, как ответил (1:1).

Теперь по существу.

Я конспективно (очень конспективно!) изложил здесь подход к формулировке и решению задачи расчета ФАР (за исключением, разве что, запаздывающих потенциалов - тут да, бес попутал! Задачу решаем в частотной области, для гармонических колебаний - тут эти потенциалы абсолютно не при чем). Ничего лишнего! Разве что, лемму Лоренца не упомянул. Именно таким путем я и сам решаю задачи. Посмотрите, хотя бы на эти статьи (сколько раз я уже давал ссылку на этот сайт - три или четыре? лень было посмотреть?):
1. http://www.eds-soft.ru/rus/publications/article.php?id=1 - решетка волноводных излучателей
2. http://www.eds-soft.ru/rus/publications/article.php?id=2 - решетка ленточных излучателей
3. http://www.eds-soft.ru/rus/publications/article.php?id=3 - меандровый поляризатор
4. http://www.eds-soft.ru/rus/publications/article.php?id=6 - конформная решетка
Третья статья, кстати, - косвенный ответ на вопрос о приемной ФАР.

Вот скажите мне, пожалуйста, при чем тут "4-мерный векторный потенциал", "интенсивность не является Лоренц-инвариантом, а полная мощность излучения -- является", "квантЫ"? Я _конкретно_ отвечал на заданные в треде вопросы. А то, что не все поняли о чем речь - я-то тут при чем?! Народ хочет заниматься радиотехникой не имея соответствующего высшего технического образования? Это - не ко мне!

Разговор с моей стороны начался с вопроса об "элементарности" (да хрен с ней, с саморекламой, ей Богу! - не в ней дело). Я ведь не случайно, не для выпендрёжа, привел два характерных случая, когда сложное необоснованно наровят сделать элементарным. И произошли они не где-то там, на Марсе, а в моем родном институте (радиотехническом), которому я отдал лучшие двадцать лет своей жизни. Ну, с первым случаем - там всё ясно. Поржал народ, да разошелся. Пострадал, в лучшем случае, один человек (и его семья, ибо турнули уважаемого всеми человека с денежной должности - ну и Бог с ним!). Со вторым случаем - дело гораздо серьезнее! К счастью, на деле облучиться летчик самолета "Су" не успел. Просто потому, что решетку-то делали всё-таки профессионалы своего дела - ошибку (хотя - драть надо узким кожанным ремнем за такие ошибки!) вовремя, еще на этапе лабораторных испытаний, засекли и исправили/скорректировали её последствия.

А теперь возьмем другой, более распространенный случай. Тут один товарищ что-то типа ФАР, что-то типа рассчитывать собирается. Для сотовой компании, насколько я понял. Нет, я пока ничего плохого сказать не хочу - вполне вероятно, по какой-то там методичке склепать решетку в соответствии с ТЗ и удастся. А если, вдруг, что-то там не учтется/не срастется? Скажем, излучатель будет выбран не того типа. Или на АФАР потянет. У человека есть соотвествующая экспериментально-измерительная база? А ведь в итоге пострадать _могут_ люди близлежащих к передатчику жилых домов (да и сам разработчик/монтажник)! Им и невдомек - из-за чего. И их лечащим врачам - тоже. Спишут все на ОРЗ!

И не в погоне-ли за длинным рублем (долларом или евро) Евросоюз собирается повысить допустимые нормы на излучение сотовых телефонов? Особо любознательные, интереса ради и для упражнения, могут прикинуть, на каком расстоянии в соответствии со СНИПом нужно держать сотовый телефон от себя, чтобы уложиться в пока действующие нормы. Причем - даже в режиме ожидания вызова.

Так что хохмы и пальцы веером - это всё здорово, только при чем тут здоровье (свое и окружающих)?

Теперь что касается последнего Вашего вопроса и упоминания о монографиях. Есть такая известная достаточно монография "Гостюхин В.Л., Гринева К.И., Трусов В.Н. Вопросы проектирования активных ФАР с использованием ЭВМ". Авторы - профессорА из МАИ. Там всё подробненько расписано. Что такое АЧХ, КУ, рабочая полоса, нестабильность, согласование и пр. И что такое хорошо и что такое плохо. Честное слово, пересказывать мне всё это здесь просто лень. Книга, помнится, даже на Озоне лежала. И не дорогая. Это - что касается общих вопросов. Вам же, насколько я могу судить, нужна конкретика - полоса частот, чувствительность, нестабильность, другие _реальные_ (а не рекламные!) характеристики реальных усилителей? Так вот - на эти вопросы Вам никто никогда _много_ не скажет. Грущу Я - не исключение. Могу только дать совет-предложение. Вы излагаете мне в мыло (vichul@eds-soft.ru) краткое ТЗ. Я знакомлю с ним нашего начальника антенной лаборатории. Если он сочтет для себя дело выгодным, он свяжется с Вами и Вы обговорите все моменты (в т.ч. - бюджетные). Удачи!

P.S.
Кстати, а кто сказал, что все, о чем я тут писАл - так уж сложно-то?! Хотя... Всё ведь относительно. Дразнюсь

BAU 11-05-2005 10:28

quote:
Originally posted by strumpf:
>Ну вот обиделись...

А теперь возьмем другой, более распространенный случай. Тут один товарищ что-то типа ФАР, что-то типа рассчитывать собирается. Для сотовой компании, насколько я понял. Нет, я пока ничего плохого сказать не хочу - вполне вероятно, по какой-то там методичке склепать решетку в соответствии с ТЗ и удастся. А если, вдруг, что-то там не учтется/не срастется? Скажем, излучатель будет выбран не того типа. Или на АФАР потянет. У человека есть соотвествующая экспериментально-измерительная база? А ведь в итоге пострадать _могут_ люди близлежащих к передатчику жилых домов (да и сам разработчик/монтажник)! Им и невдомек - из-за чего. И их лечащим врачам - тоже. Спишут все на ОРЗ!


Это про меня что-ли?
Я, как простой обыватель, не расчитывать собирался. Я просто пользователь. Уверен, что нормы соблюдаются, т.к. передатчик установлен довольно далеко от жилья. Все чисто.

Мой тезис сводился к тому, что во всем мире ФАР стал общеприменяемым, а у нас относятся к этому вопросу, как чему-то таинственному. В результате: у "них" - есть, у "нас" - нет.

Ну а тонкости в любой области есть. Как известно "Дьявол кроется в деталях". Хоть "Обработка металлов", хоть "Сейсморазведка".

strumpf 11-05-2005 17:39

Тогда Ваши слова "как описать модель ФАР" относятся, видимо, к чему-то другому. На слово "модель" (в таком контексте) у меня стойкая профессиональная ассоциация: "математическое моделирование"...

Если говорить о том, что у "них", а что у "нас", то не нужно забывать о колоссальной разнице в культуре. Да хотя бы и в технической. Не в нашу, увы, пользу будет сравнение. Не думаю, чтобы за "бугром" оголодавшие электрики (не о Вас, разумеется, речь) со среднеспециальным образованием монтера, лазили по крышам частных домов и устанавливали там антенны/тарелки. Теперь давайте их подпустим к АФАРам - они такого под поллитровку наустанавливают - мало не покажется! Кулибиных разных, да самоделкиных у нас везде навалом. Им что впрысковик в гаражах "отрегулировать", что АБС подправить на колене, что "усилок" спаять - раз плюнуть... Только отслюнявливай!

ЦВК 11-05-2005 20:26

quote:
Вот скажите мне, пожалуйста, при чем тут "4-мерный векторный потенциал", "интенсивность не является Лоренц-инвариантом, а полная мощность излучения -- является", "квантЫ"? Я _конкретно_ отвечал на заданные в треде вопросы. А то, что не все поняли о чем речь - я-то тут при чем?! [/B]
Да, это я, как Вы правильно заметили, малость поёрничал. Мне показалось, что Вы просто людей пугаете страшными словами. Ну и из чувства противоречия дёрнуло меня показать, что не все их боятся. Примите мои извинения. "Страшными словами" пугать тоже иногда полезно. Чтоб до страшных дел не доходило.

Просто со стороны обычно кажется, что всё просто, а как до реализации доходит -- хоть вешайся. Это мне немного знакомо.

Во всяком случае, спасибо за ответы.

strumpf 11-05-2005 20:45

> Во всяком случае, спасибо за ответы.

Да не за что, в общем. Всегда готов помочь доступными мне средствами. Дразнюсь

P.S.
Извинения приняты, конечно. Сам иной раз нарываюсь...

P.P.S.
А вообще это - единственная тема на единственном форуме, в той или иной мере коснувшаяся моего, так сказать, родного. Я тут хоть душой отдохнул. По профессиональному... Сейчас ведь мало кого и где всерьёз интересуют вопросы теории. А жаль... Аукнется это нам всем когда-нибудь.

Radon 21-05-2005 12:41

но все-таки, в войсках до теории мало кто доходит

там - практика, для теоретических выкладок ни времени, ни желания нету

tuviy 23-02-2006 21:14

for strumpf
Некто Бартон завидовал созданной "тут" ФАР.
Да тот самый Бартон, даже и приезжал в качестве представителя покупателя.