Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Антенны

5.3. ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СИНФАЗНОГО РАСКРЫВА

Рассмотрим два характерных вида амплитудных распределений поля в раскрыве прямоугольной формы. Считаем, что раскрыв антенны лежит в плоскости XOY и имеет линейные размеры а и b (рис. 5.4). Поле линейно поляризовано. Направление вектора Es совпадает с осью ОХ. Требуется определить ДН в двух главных плоскостях: XOZ и YOZ.

Рис. 5.4

Распределение амплитуды ЭМП по поверхности синфазного раскрыва прямоугольной формы:

а — равномерное амплитудное распределение; б— неравномерное разделяющееся амплитудное распределение.

Равномерное амплитудное распределение

В этом случае Es(x,у) = Е0 = const (рис. 5.4а).

В плоскости XOZ (S-плоскости) ср = 0; coscp = 1; simp = 0.

Так как sincp = 0, Еф(0) = 0.

В плоскости YOZ (Н-плоскости) ср = я/2; coscp = 0; sincp = 1.

Проинтегрировав выражения (5.7), можно получить

Проинтегрировав выражения (5.7), можно получить

Так как coscp = 0, Fn(0) = 0.

Анализ полученных выражений позволяет заключить, что второй сомножитель является множителем непрерывной линейной АР в соответствующей плоскости. Этот множитель в основном и определяет направленные свойства раскрыва. Его можно представить в виде FC(U) = sinU/U, где U — обобщенная угловая координата. Первый же сомножитель в полученных выражениях представляет собой ДН излучателя Гюйгенса.

Ширина ДН определяется соотношением размеров раскрыва к длине волны:

КНД определяется соотношением

Неравномерное амплитудное разделяющееся распределение

Амплитудное распределение называется разделяющимся, если оно может быть представлено в виде произведения двух функций, каждая из которых зависит только от одной координаты:

где Е0 — амплитуда напряженности поля в центре рас- крыва; Ci(x) и е2(у) — нормированные функции, описывающие распределение поля вдоль осей ОХ и OY соответственно (рис. 5.4б).

Пусть вдоль оси ОХ распределение поля будет равномерным, е1(лг) = 1, а вдоль оси OY — спадающим к краям до величины Д, по закону

Здесь параметр Д называется пьедесталом и показывает амплитуду поля на краях раскрыва, а закон распределения носит название косинус на пьедестале.

Выполнив интегрирование выражения (5.7) при заданных условиях, можно получить следующие выражения для ДН:

  • • в плоскости XOZ (?-плоскости) — выражение, аналогичное (5.19);
  • • в плоскости YOZ (Н-плоскости):

Таким образом, форма ДН определяется видом амплитудного распределения поля по раскрыву апертурной антенны. Ширина ДН зависит не только от размеров антенны, но и от степени спадания амплитуды поля к краям раскрыва (от величины Д):

где т = т(Д) — коэффициент, зависящий от степени спадания амплитуды поля к краям раскрыва (рис. 5.5).

Если Д = 1, то реализуется равномерный закон распределения амплитуды поля по раскрыву антенны, при этом

т = 51°; если Д = 0, то реализуется косинусоидальный закон распределения амплитуды поля по раскрыву антенны, при этом т = 68°.

Рис. 5.5

Зависимость коэффициента т от величины пьедестала

Таким образом, при использовании спадающих к краям раскрыва антенны амплитудных распределений происходит расширение главного лепестка ДН, уменьшение КИП и ЭПР, а также уменьшается уровень боковых лепестков ДН. Следовательно, выбор и реализация амплитудного распределения являются задачей оптимизации параметров антенны по заданному критерию.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы