¿Por qué los dipolos Duga-1 parecen una serie de jaulas de pájaros?

Buscando fuentes para la pregunta ¿ Qué señales soviéticas intentaron codificar la comunicación y sabotear las misiones Apolo? Me encontré con el artículo de Wikipedia para Duga Radar . A continuación se muestran fragmentos recortados y rotados de las imágenes del artículo.

El video de la BBC El radar secreto soviético escondido en la sombra de Chernobyl también tiene información relacionada, y puedes escuchar los sonidos del "pájaro carpintero" bien conocidos por los oyentes de onda corta de la época.

En lugar de simples dipolos de media onda, cada elemento radiante consta de un par de "jaulas de pájaros puntiagudas" con sus vértices casi tocándose. Sin embargo, es difícil saber si son impulsados ​​desde ese punto, no hay una conexión externa donde normalmente esperaría ver una línea de transmisión balanceada conectada a los puntos.

Pregunta: ¿Qué tenía esta forma que era importante y por qué la estructura en forma de jaula? También se agradece cualquier información sobre cómo fueron conducidos.

Matriz de pájaros carpinteros

arriba: Recortado, girado y volteado desde aquí

Estación de radar Duga dentro de la Zona de Exclusión de Chernobyl, Ucrania

arriba: recortado y girado desde aquí

Respuestas (3)

Esta es una antena dipolo de jaula (o una matriz de dipolos de jaula para ser exactos). Funciona como un dipolo, pero tiene un ancho de banda más amplio . Cuanto más grueso es el dipolo, mayor es el ancho de banda.

A la RF no le importa si los conductores son cilindros huecos, superficies sólidas, jaulas o mallas, siempre que el tamaño de los "agujeros" sea significativamente más pequeño que la longitud de onda (esa también es la razón por la que puede mirar dentro del horno de microondas a través de pequeños agujeros y no obtener cocinado en el proceso).

Ejemplos:

Habría esperado al menos 1 década de ancho de banda de esta antena bicónica, pero dado que no es dodecaédrica sino circular con anillos de 1/4 de diámetro, entiendo cómo esto puede afectar el ancho de banda y, por supuesto, la geometría es más grande que sus 10 ~ 100 MHz. primos.

Esa segunda imagen muestra un feed donde lo esperaría. Es un poco difícil de ver en todos los elementos, y es mejor mirar la imagen original de alta resolución. Pero definitivamente están alimentados por el centro.

Específicamente, consulte https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Chernobyl_Exclusion_Zone_Antenna_hnapel_22.jpg y https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Chernobyl_Exclusion_Zone_Antenna_hnapel_14.jpg para obtener primeros planos de la señal de la antena. conexiones (hurra por Wikimedia commons).

La construcción de la jaula de pájaros es principalmente para ahorrar material. Las corrientes de RF en la antena solo fluyen a lo largo del eje largo de la antena, por lo que solo necesita suficientes conductores paralelos en esa dirección. Y debido al efecto piel, la corriente de RF solo fluye en la superficie exterior, por lo que el centro puede estar completamente hueco. Las piezas metálicas circulares no transportan corriente RF y simplemente sirven para fortalecer la estructura. Es bastante común ver antenas con planos de tierra que son solo un montón de cables paralelos. Hablando de aviones, parece que las antenas están ubicadas frente a un reflector, que parece estar hecho de una gran cantidad de delgados cables horizontales. Siempre que los cables estén lo suficientemente juntos, esto funciona exactamente igual que una lámina continua, pero requiere mucho menos material y, por lo tanto, es menos costoso, requiere menos soporte,

Ahora, en cuanto a la forma de doble cono, no estoy seguro de por qué es necesaria de inmediato. Es posible que opten por un elemento bicónico de banda ancha, pero me parece que el espaciado de la matriz y el reflector limitaría el ancho de banda general.

Sí. Cada dipolo se alimenta desde el centro, entre los dos elementos o 'jaulas', con una disposición de línea de transmisión en escalera.