Облучатель С-диапазона круговой поляризации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Рис. 2. Зависимости систематической ошибки от значения несущей частоты

Данный материал может служить исходным для получения выражения, позволяющего вычислять значение систематической погрешности, вызываемой рассогласованиями в линии передачи сигнала в конкретных условиях, которое, в свою очередь, может быть использовано при калибровке имитаторов и анализаторов навигационных сигналов.

Библиографические ссылки

1. Ширман Я. Д., Голиков В. Н. и др. Теоретические основы радиолокации : учеб. пособие для вузов М. : Сов. радио, 1970. 560 с.

2. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Радио и связь, 1989. 656 с.

3. Амиантов И. Н. Избранные вопросы статистической теории связи М. : Сов. радио, 1971. 416 с.

4. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС (Интерфейсный контрольный документ, 5-я ред.) М. : Координационный научно-информационный центр Российской Федерации, 2008. 74 с.

5. Пальчик О. В., Андреев В. Г. Обработка данных триангуляционного измерителя // Цифровая обработка сигналов и её применения : материалы докл. VI Междунар. конф. М., 2004. Т. II. С. 197-200.

References

1. Shirman Ya. D., Golikov V. N. i dr. Teoreticheskie osnovy radiolokatsii: uchebnoe posobie dlya vuzov M.: Izdatel'stvo «Sovetskoe radio», 1970. 560 s.

2. Levin B. R. Teoreticheskie osnovy statisticheskoy radiotekhniki. 3-e izd., pererab. i dop. M.: Radio i svyaz', 1989. 656 s.

3. Amiantov I. N. Izbrannye voprosy statisticheskoy teorii svyazi M.: Sov. Radio, 1971. 416 s.

4. Global'naya navigatsionnaya sputnikovaya sistema GLONASS (Interfeysnyy kontrol'nyy dokument, pyataya redaktsiya) M. : Koordinatsionnyy nauchno-informatsionnyy tsentr Rossiyskoy Federatsii, 2008. 74 s.

5. Pal'chik O. V., Andreev V. G. Obrabotka dannykh triangulyatsionnogo izmeritelya // Materialy dokl. VI Mezhdunar. konf. «Tsifrovaya obrabotka signalov i ee primeneniya». Moskva, 2004. T. II. S. 197-200.

© Крат Н. М., 2015

УДК 621.372.88

ОБЛУЧАТЕЛЬ С-ДИАПАЗОНА КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Ю. В. Крылов*, Р. С. Зубарев, А. Ю. Лапин

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: [email protected]

Представлен принцип работы частотно-поляризационного селектора, входящего в состав разработанного облучателя круговой поляризации, который может быть использован в антенной технике спутниковой связи в С-диапазоне частот.

Ключевые слова: частотно-поляризационный селектор, облучатель, ортомодовый селектор, частотный диапазон С.

Системы управления, космическая навигация и связь

^BAND FEED ANTENNA WITH CIRCULAR POLARIZATION

Y. V. Krylov*, R. S. Zubarev, A. Y. Lapin

JSC "Information satellite systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin Str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: [email protected]

Here is an operation principal of polarization frequency-selective device constituting the developed feed antenna with circular polarization which may be used in an antenna engineering of satellite communication within C-band.

Keywords: polarization frequency-selective device, feed antenna, orthomode selector, C-band frequency.

Введение. На современном этапе развития радиосвязи широкое распространение получили перспективные системы спутниковой связи, позволяющие работать в широких диапазонах частот, как на прием, так и на передачу с сигналами различной поляризации. В области антенной техники спутниковой связи данные задачи решаются за счёт разработки облучающих систем зеркальных и глобальных рупорных антенн, обеспечивающих требуемые условия работы. Существует много способов поляризационной и частотной селекции сигналов в облучателе [1], но наиболее широкополосным устройством разделения сигналов приема и передачи с ортогональной поляризацией является ортомодовый селектор [2]. В рамках создания перспективных телекоммуникационных спутников АО «ИСС» был разработан частотно-поляризационный селектор для облучателя зеркальной антенны для приема/ передачи сигналов с круговой поляризацией в С-диапазоне частот.

Конструкция разработанного селектора. Внешний вид разработанного частотно-поляризационного селектора, входящего в состав облучателя, показан на рис. 1. Для пояснения принципа работы устройства на рис. 2 представлена схема разработанного облучателя, основанная на разделении сигналов приема и передачи с помощью ортомодового селектора в виде крестового разветвителя [3]. По схеме видно, что принятый сигнал с рупора 1 попадает на крестовой разветвитель 3, который разделяет две ортогональные моды низкочастотного сигнала, возникающие в волноводе круглого сечения. Диаметр волновода круглого сечения был определен исходя из расчета распространения основной волны Н11 в передающем диапа-

зоне частот. В четырех взаимно перпендикулярных плечах ортомодового селектора присоединяются ре-жекторные фильтры 2 для подавления низкочастотного рабочего диапазона [4]. На прямом выходе селектора устанавливается режекторный фильтр [5] круглого сечения 4 для подавления высокочастотного сигнала, далее он подключается к септум-поляриза-тору 5, таким образом обеспечивается возможность передачи сигнала с круговой поляризацией в низкочастотном диапазоне. Режекторные фильтры 2, расположенные вдоль одной оси, попарно соединяются с двумя выходами двойных Т-мостов 6 и 8.

На один из двух оставшихся ортогональных выходов каждого Т-моста устанавливаются нагрузки, а другой подключается к третьему двойному Т-мосту 7. За счет введения неоднородностей в последний двойной Т-мост можно добиться разности фаз 90о между двумя сигналами двух ортогональных мод, тем самым получить на приемных выходах сигнал высокочастотного рабочего диапазона с круговой поляризацией.

Результаты. Измеренные значения КСВН облучателя приведены на рис. 3. По рис. 2 видно, что КСВН в диапазоне рабочих частот составил не более 1,25.

Измеренные значения коэффициента эллиптичности (КЭ) в диапазоне рабочих частот составили не менее 0,95.

Таким образом, разработанный облучатель позволяет обеспечить прием и передачу сигналов с круговой поляризацией в С-диапазоне частот в соответствии с современными требованиями, предъявляемыми к облучателям зеркальных антенн спутниковой связи по значениям КЭ и КСВН.

Рис. 1. Внешний вид разработанного облучателя

Рис. 2. Блок-схема облучателя

J XWH toomjy RuM 3U Сэ1

Trcl 1«ТЩГ ROM ¿U СИ

5ЙЗ ¡ж!

-1*0 1

л iAAM,. к Аи/1 . J^t / V \ /

V К" г КгДМ И»'

Chi ft Start

Stop <1.25GHz Oil (b Slait S.eGHi

Рис. 3. Измеренный КСВН облучателя в рабочих диапазонах частот

Библиографические ссылки

1. Компактный облучатель Ka/Q-диапазона круговой поляризации / Ю. В. Крылов, И. Ю. Данилов, Ю. Г. Выгонский и др. // Наукоемкие технологии. 2015. Вып. 3(16). С. 52-55.

2. Крылов Ю. В., Тайгин В. Б. Проектирование облучателя в Ka/Q-диапазоне на основе «восстанавливающей» схемы // Вестник СибГАУ. 2015. Вып. 2(16). С. 417-422.

3. Крылов Ю. В. Частотно-поляризационная селекция сигналов в рупорных облучающих системах зеркальных антенн // Исследования наукограда. 2015. № 2. С. 5-9.

4. Gordon M. Coutts. Wideband diagonal quadruple-ridge orthomode transducer for circular polarization detection // IEEE Transactions on antennas and propagation, june 2011. Vol. 59, no. 6.

5. Nelson J. G. Fonseca and Peter Rinous. Compact orthomode power divider for high-efficiency dualpolarisation rectangular horn antennas // Antenna and Sub-Millimetre Wave Section, European Space Agency, Noordwijk, The Netherlands, 2009.

References

1. Krylov Y. V., Danilov I. Y., Vygonskiy Y. G., Romanov A. G. [The compact feed antenna Ka/Q-band with circular polarization]. Science Intensive Technologies, 2015, vol. 16, no. 3, p. 52-55.

2. Krylov Y. V., Taygin V. B. [Design feed antenna Ka/Q-band based on "repairable" scheme]. Vestnik Sib-GAU, 2015, vol. 16, no. 2, p. 417-422.

3. Krylov Yu. V. [Frequency-polarization selection signals in the horn feeding systems in reflector antennas]. The research of the science city, 2015, no. 2, p. 5-9.

4. Gordon M. Coutts. Wideband diagonal quadruple-ridge orthomode transducer for circular polarization detection. IEEE Transactions on antennas and propagation, june 2011, vol. 59, no. 6.

5. Nelson J. G. Fonseca and Peter Rinous. Compact orthomode power divider for high-efficiency dualpolarisation rectangular horn antennas. Antenna and Sub-Millimetre Wave Section, European Space Agency, Noordwijk, The Netherlands, 2009.

© Крылов Ю. В., Зубарев Р. С., Лапин А. Ю., 2015