В радиосвязи и авионике конформная антенна или конформная решетка — это плоская антенная решетка , которая разработана для соответствия или следования некоторой предписанной форме, [1] например, плоская изогнутая антенна, которая установлена на или встроена в изогнутую поверхность. Она состоит из нескольких отдельных антенн, установленных на или в изогнутой поверхности, которые работают вместе как одна антенна для передачи или приема радиоволн . Конформные антенны были разработаны в 1980-х годах как антенны авионики , интегрированные в изогнутую обшивку военных самолетов для уменьшения аэродинамического сопротивления , заменяя обычные конструкции антенн, которые выступают из поверхности самолета. [1] Военные самолеты и ракеты являются крупнейшим применением конформных антенн, но они также используются в некоторых гражданских самолетах, военных кораблях и наземных транспортных средствах. Поскольку стоимость требуемой технологии обработки снижается, они рассматриваются для использования в гражданских приложениях, таких как антенны поездов, антенны автомобильных радиоприемников и антенны базовых станций сотовой связи , чтобы сэкономить место, а также сделать антенну менее визуально навязчивой путем ее интеграции в существующие объекты.
В современных самолетах для таких важных функций, как навигация, системы связи, посадка по приборам и радиолокационный высотомер, требуется широкий спектр антенн. Эти антенны, часто насчитывающие от 20 до 70 на военных самолетах, значительно увеличивают аэродинамическое сопротивление и расход топлива [ [2] ]. Для уменьшения этих негативных эффектов интеграция антенн в поверхность самолета, известная как конформные антенны, предлагает высокоэффективное решение [ [3] ]. Конформные антенны упрощают самолет, встраивая антенны в обшивку, сохраняя аэродинамику и функциональность.
Конформные антенны являются формой фазированной антенной решетки. Они состоят из массива из множества одинаковых небольших плоских антенных элементов, таких как дипольные , рупорные или патч-антенны , покрывающих поверхность. В каждой антенне ток от передатчика проходит через фазовращающее устройство, которые все управляются микропроцессором ( компьютером). Управляя фазой питающего тока, ненаправленные радиоволны, излучаемые отдельными антеннами, можно заставить объединиться перед антенной с помощью процесса интерференции , образуя сильный луч (или лучи) радиоволн, направленных в любом желаемом направлении. В приемной антенне слабые отдельные радиосигналы, принимаемые каждым элементом антенны, объединяются в правильной фазе для усиления сигналов, поступающих с определенного направления, поэтому антенну можно сделать чувствительной к сигналу с определенной станции и отклонить мешающие сигналы с других направлений.
В обычной фазированной решетке отдельные элементы антенны монтируются на плоской поверхности. В конформной антенне они монтируются на изогнутой поверхности, а фазовращатели также компенсируют различные фазовые сдвиги, вызванные различной длиной пути радиоволн из-за расположения отдельных антенн на изогнутой поверхности. Поскольку отдельные элементы антенны должны быть небольшими, конформные решетки обычно ограничены высокими частотами в диапазоне УВЧ или СВЧ , где длина волны достаточно мала, чтобы можно было использовать небольшие антенны.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )