Антенна импульсного самолетного панорамного локатора представляет собой сложное устройство.
Она обеспечивает: излучение радиоимпульсов передатчика, прием отраженных сигналов, выбор направления излучения, синхронизацию направления радиальной развертки с направлением излучения.
В локаторе «Гроза-154» эти задачи решаются устройствами, размещенными в блоках Гр1Б и Гр7Б.
В состав PЛC входит антенна с диаметром отражателя 760 мм (блок Гр1Б). Антенна может создавать или узкую диаграмму направленности, или веерную—типа косеканс-квадрат. Переход с одной диаграммы направленности на другую осуществляется автоматически переключателями «Режим» и «Км» (блок Гр4Н).
Конструкция антенны — облегченная. Масса блока составляет 9,2 кг. Антенна рассчитана на установку в носовой части самолета. Доступ к ней открывается при подъеме носового обтекателя, выполненного из прозрачного для радиоволн материала. Антенна во всех режимах, кроме режима «Снос», качается (сканирует) в горизонтальной плоскости на угол ±100° относительно продольной оси самолета. Скорость сканирования составляет 7—13 полных циклов в 1 минуту. (Полный цикл соответствует повороту антенны из крайнего левого положения в крайнее правое —200° и обратно — 200°).
В режиме «Снос» используется ручное управление поворотом антенны, причем скорость поворота можно регулировать потенциометром, который связан с осью рукоятки «Контраст». Предусмотрена также возможность наклона диаграммы направленности антенны относительно исходного положения па угол -24,50до +300.
Наклон диаграммы достигается путем наклона отражателя относительно неподвижного облучателя, причем углу наклона отражателя соответствует угол наклона диаграммы k = 1.88. Во всех режимах плоскость «обзора» антенны стабилизируется в пространстве с помощью специальной системы гиростабилизации, что обеспечивает постоянство радиолокационного изображения при эволюциях самолета. Сигналы тангажа и крена вводятся в схему стабилизации от гировертикали типа МГВ.
Важной особенностью конструкции антенны является то, что ротор двигателя азимутального привода вращается только в одну сторону, а реверс антенны осуществляется с помощью кривошипно - коромыслового механизма. Такая конструкция благодаря отсутствию электрических переключателей и ограничителей реверса повышает надежность всего узла азимутального вращения антенны.
Так как при наклоне диаграммы антенны облучатель остается неподвижным (наклоняется отражатель), волноводный тракт имеет одно вращающееся сочленение азимута, что улучшает КСВ.
На корпусе антенны расположены:
1. Двигатель азимута и механически связанные с ним: решающий вращающийся трансформатор схемы стабилизации; вращающийся трансформатор канала развертки; кулачковый механизм коммутации диаграмм направленности;
2. Двигатель наклона и механически связанные с ним: тахогенератор; вращающийся трансформатор отработки схемы стабилизации и наклона.
Высокочастотная часть антенны состоит: (рис. 2.10, а):
1. Параболического отражателя 1;
2. Веерного отражателя специального профиля 2;
3. диэлектрического излучателя 3;
4. контротражателя 4;
5. вращателя плоскости поляризации волны 5.
Параболический отражатель, представляющий собой параболоид вращения, выполнен из металлизированной стеклоткани. Он предназначается для формирования узкой диаграммы направленности.
Как известно, парабола обладает замечательным свойством: если в ее фокус поместить источник колебательной энергии, то вся энергия, попадающая от него на параболу, будет отражаться в направлениях, параллельных оси параболы.
Для получения остронаправленных антенн используются параболоиды вращения, в фокус которых помещается излучатель СВЧ колебаний. Чем меньше размеры излучателя по сравнению с размерами зеркала отражателя, тем более узкую диаграмму направленности можно получить.
Параболический отражатель создает узкую диаграмму направленности при любой поляризации волны.
Перед параболическим отражателем помещен дополнительный веерный отражатель сложного профиля, образованный горизонтально расположенными проводниками, переплетенными стеклотканью. Веерный отражатель «прозрачен» для радиоволн, имеющих вертикальную поляризацию, так как вертикально поляризованное поле не вызывает ЭДС в горизонтально расположенных проводниках. При вертикальной поляризации волны, создаваемой излучателем, волна проходит веерный отражатель, попадает на параболический отражатель, который формирует узкую диаграмму направленности.
При горизонтальной поляризации волны в горизонтально расположенных проводниках веерного отражателя возникает СВЧ ЭДС, появляются СВЧ токи и отражаемое электромагнитное поле направляется на землю в профиле веерной диаграммы направленности - то есть конфигурация поля излучения соответствует веерной диаграмме направленности.
Параболический и веерный отражатели оклеены стеклотканью и образуют единую жесткую конструкцию.
В качестве излучателя используется диэлектрический стержень (фторопласт), помещенный в фокусе отражателя (фокусное расстояние 265 мм). Излучатель одним концом входит в открытый конец круглого волновода. На втором конце излучателя установлен металлический дисковый контротражатель с диаметром 60 мм, который исключает прямое излучение и направляет всю СВЧ энергию в сторону отражателей, формирующих диаграммы направленности.
Вращатель плоскости поляризации волны состоит из отрезка круглого волновода с ферритовым стержнем, расположенным вдоль его оси. На волноводе намотана обмотка электромагнита. Через обмотку проходит постоянный ток, образуется магнитный поток, который намагничивает ферритовый стержень вдоль его оси. Под действием магнитного поля изменяется плоскость поляризации волн, проходящих через него, причем угол и направление поворота плоскости поляризации зависит от напряженности и направления магнитного поля, а значит, от значения и направления тока в обмотке электромагнитного поляризатора.
В основу работы вращателя плоскости поляризации волны положен эффект Фарадея. Сущность этого эффекта заключается в том, что некоторые вещества имеют свойство при намагничивании изменять плоскость поляризации волн, проходящих через них, причем угол и направление поворота плоскости поляризации зависят от напряженности и направления магнитного поля, намагничивающего их.
