使用天线罩的目的
①保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响,使天线系统工作性能比较稳定可靠,同时减轻天线系统的磨损、腐蚀和老化,延长使用寿命。
②消除风负荷和风力矩,减小转动天线的驱动功率,减轻机械结构重量,减小惯量,提高固有频率。
③有关设备和人员可在罩内工作,不受外界环境影响,提高设备的使用效率和改善操作人员的工作条件。
④对于高速飞行的飞行器,天线罩可以解决高温、空气动力负荷和其他负荷给天线带来的问题。
但是,天线罩是天线前面的障碍物,对天线辐射波会产生吸收和反射,改变天线的自由空间能量分布,并在一定程度上影响天线的电气性能。
原因是:
①天线罩壁的反射和不均匀部分的绕射会引起天线主波瓣电轴偏移,从而产生瞄准误差;
②天线罩对高频能量的吸收和反射会引起传输损耗,从而影响天线增益(接收时使系统噪声温度增加);
③天线罩引起的天线波瓣畸变,使天线主瓣宽度改变、零点深度提高和旁瓣电平增加;
其次,天线罩增加工程造价。飞行器上的天线一般都加天线罩,而地面天线罩尚未普遍采用。
天线罩分类
①从使用上分为航空型和地面(含舰载)型两大类。
②从电气上根据天线辐射波的入射角分为垂直入射天线罩和大入射角天线罩。辐射波射线与罩壁法线的夹角为入射角。入射角小于30°的称垂直入射天线罩。天线在罩内扫描到任何位置、入射角的变化范围都比较大(从0~75以上),称为大入射角天线罩。后者电气性能比前者大为降低。
③按天线罩壁横断面形状,天线罩分为均匀单壁结构、夹层结构和空间骨架结构三种。
④根据天线罩的成形方式,地面天线罩分为充气罩和刚性罩两种。
尽管天线罩起到了保护天线的作用,但是往往副作用不可避免。比如,天线发出去的电磁波在天线罩表面的反射和在天线罩介质层内的吸收,造成功率损耗,降低电子系统作用距离;在介质层中的折射现象,引起测角误差。有些情况,这种误差是致命的;在介质层中的多次反射,与多径效应相类似,会引起附近杂波增加。所以在设计中,要求加上天线罩以后,不能超过规定的限度指标。