Опис апаратури системи "Курс". Теорія побудови планарних фазованих антенних решіток із коловою поляризацією. Розробка топології антенної решітки пеленгаційного модуля системи автоматичного стикування космічних апаратів. Охорона та безпека праці.
Аннотация к работе
Насамперед розглядаються принципи побудови планарних антенних решіток із незалежним живленням смужкових елементів, що мають колову поляризацію. Робота складається з 4-глав, 91 сторінок та 60 рисунків. Thesyses are devoted to the development of air-filled microstrip antenna array for direction-finding module of spacecraft docking system "Kurs".Антена з електронним скануванням простору представляє собою фазову антенну решітку з 9-ма випромінювачами електромагнітних хвиль.1 Дзеркальна антена орієнтації пеленгаційного модулю 3.3 Характеристики окремо взятого випромінювача без екрануючого стакана 3.4 Характеристики оптимізованого окремого смужкового випромінювача з екрануючим стаканом 3.5 Обробки сигналу фазованої антенної решітки пеленгаційного модулю 3.9 Характеристики взаємного впливу випромінювачів один на одногоУсі ці параметри повністю впливають на витрати палива.В даний час, стикування космічних обєктів реалізується за допомогоювідомої радіотехнічної системи "Курс", яка з кожним десятиліттям вдосконалюється: йде боротьба за зменшення маси бортової апаратури (в тому числі антенного модуля), намагаючись не погіршити характеристики прийому сигналу, переходять на оптичний діапазон частот (в перспективі буде використовуватися лазерний дальномір, для визначення дальності до обєкту стикування з більшою точністю), перехід на сучасну елементну базу і т.д. 1) і далі називаємо обєкт, який стикується-активом, до якого стикуються - пасивом. При стиковці апаратура актива вимірює наступні параметриі: дальність - R; радіальна швидкість - ?; кут підняття пасивного модуля - ?уп ; кутова швидкість підняття пасивного модуля -; бокове відхилення пасивного модуля - ?zп ; кутова швидкість бокового відхилення пасивного модуля -; взаємний крен - ?ап. В режимі автосупроводження для того, щоб слідкувати за обєктом пасив і вимірювати його параметри, актив перемикається на вузьконаправлену антену із шириною ДН близько 150. Після визначення в якій частині простору знаходиться обєкт, система управління космічним обєктом подає сигнали на відповідні двигуни орієнтації, щоб вони повертали центр мас активу в напрямку пасиву поки пасивне буде на ЛРН антени.Антена являє собою лінійку випромінювачів, які на Рис. Очевидно, що головний промінь антени формується вздовж нормалі по відношенню до фазового фронта хвилі, заданої випромінювачами, і таким чином, головний промінь антени відхилений від вісі симетрії антени також на кут ?к. Якщо, не вжити ніяких заходів, то при d>?/2, за межами сектору сканування променя зявляться додаткові дифракціонні максимуми і діаграма направленості антени перестане бути однонаправленою. Знайдемо відношення сектора сканування променя до ширини самого променя лінійки випромінювачів: Ця формула визначає кількість елементів, з яких має складатися антена. Якщо правильно підібрати різницю між довжиною та шириною випромінюючого резонатора, то в такому резонаторі збуджуються дві ортогональні моди на близьких частотах Видно, що колова поляризація (із коефіцієнтом еліптичності більшим 0,707 або 3 ДБ) може бути отримана у дуже вузькій смузі частот, що приблизно в 2-3 рази менша ніж робоча смуга частот по характеристиці узгодженню мікросмужкової антени.Таким чином, по площині пеленгу по сигналам з антени формується пеленгаційна характеристика, яка представляє собою непарну симетричну функцію відносно рівносигнального напрямку (нульове значення співпадає з РСН) (Рис. Сигнал з генератора опорної напруги використовується в апаратурі "Курс" для видачі в систему управління обєкта управляючих сигналів кутів орієнтації по курсу і тангажу.В якості опромінювача рефлектора в антені використана спіраль зворотної хвилі, збудження якої відбувається за допомогою коаксіального кабелю з двома чверть хвильовими симетрично розміщеними щілинами. Перевагами такої антени будуть, насамперед, менша масса (1,5 кг проти 4,5 кг), менші поздовжні габарити, більша точність визначення пеленгаційних характеристик, суттєво швидше знаходження пеленгаційного рішення в системі та відсутність енергозатратного механічного приводу для реалізації конічного сканування. Видно, що за рівнем КСХН<1,2 антена має робочу смугу частот по узгодженню близька 10% із центром на частоті 3,25 ГГЦ. Код пропускає на вихід сигнал з двох антен (які утворюють потрібну нам базу), а з інших антен прохід сигналу блокується.Планарна антенна решітка пеленгаційного модулю системи стикування космічних обєктів "Курс" може бути побудована на основі смужкових випромінювачів із одно точковим живленням. Похибка визначення пеленгаційних кутів зростає при збільшенні кута падіння хвилі на решітку і для екранових смужкових випромінювачів може сягати 1 градуса для кута падіння 30 градусів.
План
Зміст
Глава 1. Опис апаратури системи "Курс" та формулювання технічного завдання на магістерську роботу
Глава 2. Теорія побудови планарних ФАР із коловою поляризацією