Каковы перспективы
дальнейшего совершенствования УТР-2?
Какие новые принципы и инженерные
решения закладываются в проекты
реконструкции этого уникального
радиотелескопа?
- Проведенные
исследования и разработки показали, что
значительный модернизационный потенциал
заключен в переходе на использование
активных элементов антенной решетки (то
есть снабженных широкополосными
усилителями с минимальным уровнем
собственных шумов) и в применении
неортогональной топологии элементов в
решетке (при этом, как показали расчеты,
можно добиться значительного ослабления
боковых лепестков диаграммы
направленности, а значит, и повысить
общую эффективность антенной
решетки).
Неожиданные результаты
дали поиски формы элемента решетки.
Выяснилось, что линейный вибратор
уступает по характеристикам вибраторам
более сложной формы. В результате на
антенном поле обсерватории образовались
"грядки", где "расцвели" довольно
экзотические "цветы" - вибраторы нового
поколения, которые планируется
использовать при создании новой антенной
решетки.
Не менее неожиданной
оказалась перспективная топология самой
антенной решетки. Оказалось, что
решетка, в которой элементы расположены
не в узлах прямоугольной сетки, а вдоль
многозаходной спирали (причем формула
для полярной координаты [угла] n-го
элемента содержит в явном виде выражение
так называемого золотого сечения),
обладает гораздо лучшими
характеристиками по сравнению с обычной.
Внешне такая решетка сильно напоминает
цветок подсолнуха, где роль "семечек"
играют активные вибраторы. Удивительно
красивый и нетривиальный результат!
[Получен Боэрлингером (Boerlinger),
опубликован в IEEE Magazine on Antennas
and Propagations, 2003, V.45, No.1,
p.159, и защищен патентом США
(D.W.Boerlinger, Patent USA US 6,433,754
B1, 13 August 2002)]
Толковый
словарик
Диаграмма
направленности. Каждый элемент антенной
решетки сам по себе способен принимать
радиоволны с любого направления. При
суммировании сигналов от нескольких
элементов у системы появляется
пространственная избирательность, то
есть свойство усиливать сигнал,
приходящий с одного направления, и
ослаблять с другого за счет
интерференции. Антенная решетка,
элементы которой снабжены регулируемыми
линиями задержки в тракте прохождения
сигналов, за счет интерференции их с
заранее рассчитанными фазами на входе
приемника, обладает возможностью выбора
нужного направления приема. Диаграмма
направленности, собственно, и показывает
величину усиления (ослабления) сигнала в
зависимости от его направления.
