Рупорные антенны. Клоков В.В - 9 стр.

сначала к более простому случаю, когда толщина диэлектрического слоя по-
стоянна. Предположим (см. рис. 8), что в рассматриваемом волноводе (бес-
конечном в плоскости yz) распространяется вдоль оси z: электромагнитная
волна, у которой EY – составляющая вектора электрического поля равна ну-
лю. Нетрудно убедиться, что в данном случае постоянная распространения
зависит только от толщины диэлектрического слоя. Если при этом толщина
диэлектрика стремится к нулю, то постоянная распространения стремится к
пределу γ = k , где k – волновое число свободного пространства. Если же
толщина диэлектрика увеличивается так, что t → b , то постоянная распро-
странения стремится к величине k ⋅ ε , где ε – диэлектрическая проницае-
мость материала, заполняющего волновод. Примерный вид зависимости изо-
бражен на рис. 9. Используя ее можно так подобрать профиль диэлектриче-
ского вкладыша, что конструкция, схематически изображенная на рис. 7 бу-
дет обладать основным свойством линзы Люнеберга: расходящиеся лучи ис-
точника, облучающего линзу, после прохождения линзы станут параллель-
ными.
      Особенность цилиндрической линзы рассматриваемого типа заключа-
ется в том, что у нее раскрыв не плоский, а занимает половину цилиндриче-
ского пояса, противоположную точке облучения. Фазы поля в раскрыве не
одинаковы, но их соотношение таково, что при дальнейшем распространении
волны в воздухе образуется плоский фазовый фронт в плоскости, касатель-
ной к середине раскрыва. В связи с этим диаграмма направленности такой
антенны в Н-плоскости подобна диаграмме направленности синфазной ан-
тенны с шириной раскрыва а, а в Е-плоскости – диаграмме направленности
антенны бегущей волны длиной а. В соответствии с этим ширина главного
лепестка в Е- и Н-плоскости определяется по формулам
                                                            λ
                                        ϑ H 0.707 = 51° ⋅         ,
                                                            2a
                                                              λ
                                       ϑ E 0.707 = 200° ⋅             .
                                                             2a
       Суммарно-разностные рупорные антенны часто используются при
построении радиолокационных антенн. Обычно две антенны подсоединяют-
ся к выходам четырехплечного суммарно-разностного моста так, что при
подводе энергии к одному входу моста антенны возбуждены синфазно, а к
другому – противофазно. В нашем случае синфазность или противофазность
возбуждения антенн обеспечивается при помощи фазовращателя, вводимого
в тракт питания одной из антенн (рис.10).
       Поле излучения двух одинаковых антенн с диаграммой направленно-
сти F1 (ϑ ) , возбуждаемых со сдвигом фаз ϕ и находящихся на расстоянии d ,
можно найти как
                          AF1 (ϑ ) j 2 − jk ( r + 2 sin ϑ ) A ⋅ F1 (ϑ ) − j 2 − jk ( r − 2 sin ϑ )
                                       ϕ           d                          ϕ           d
         E = E1 + E 2 =           ⋅e ⋅e                    +           ⋅e ⋅e                       =
                            r                                   r


                                                                                                       9