Излучение возбужденных поверхностей. Кубанов В.П. - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

18
Следует обратить внимание на то, что аналитические выражения

и

одинаковы. Это справедливо только для главных плоскостей (= 0 и
= 2
).
Формулы (1.21) или (1.22) позволяют получит нормированную амплитуд-
ную характеристику направленности возбужденной идеальной круглой по-
верхности в плоскостях  или  в виде:
=
1


(1 + cos )
1

0
sin
0
sin

, (1.23)
где

значение функции
, являющейся произведением множителей
в фигурных скобках, в направлении =

.
Нормированная амплитудная характеристика направленности в произ-
вольной плоскости, содержащей ось (рис. 1.7б), будет также определяться
формулой (1.23), т.е. множитель системы, как функция угла , от угла не за-
висит. Это является следствием осевой симметрии амплитуды возбуждения.
В формулах (1.23) множитель 1

нормирующий множитель, мно-
житель (1 + cos ) ненормированная амплитудная характеристика направ-
ленности элемента излучающей поверхности (элемента Гюйгенса). Эта функция
является однонаправленной и медленно меняющейся [2]. Именно она и опре-
деляет однонаправленные свойства возбужденной поверхности. Множитель
1

0
sin
0
sin
это множитель системы, который при изменении угла
изменяется значительно быстрее, чем множитель (1 + cos ). Поэтому ам-
плитудная характеристика направленности возбужденной идеальной круглой
поверхности в основном определяется множителем системы.
На рис. 1.9 приведены нормированные амплитудные диаграммы направ-
ленности идеальной круглой поверхности (рис. 1.8), рассчитанные по формуле
(1.23). Диаграммы на рис. 1.9а и рис. 1.9б соответствуют радиусу поверхности
0
= 5. При этом диаграмма на рис. 1.9а построена в прямоугольной системе
координат с линейным масштабом по оси ординат, а на рис 1.9б эта же диа-
грамма построена с логарифмическим масштабом по оси ординат. Напомним,
что переход к логарифмическому масштабу осуществляется по формуле
, = 20 

. Для сравнения на рис. 1.9в и рис. 1.9г построены анало-
гичные диаграммы для поверхности
0
= 10. На приведенных рисунках хо-
рошо просматривается закономерность с ростом значения радиуса наблю-
дается сужение главного лепестка и увеличивается число боковых лепестков.
       Следует обратить внимание на то, что аналитические выражения 𝐸𝜃𝑚 и
𝐸𝜑𝑚 одинаковы. Это справедливо только для главных плоскостей (𝜑 = 0 и
𝜑 = 𝜋 2).
       Формулы (1.21) или (1.22) позволяют получит нормированную амплитуд-
ную характеристику направленности возбужденной идеальной круглой по-
верхности в плоскостях 𝑌𝑂𝑍 или 𝑋𝑂𝑍 в виде:
       𝐹 𝜃 = 1 𝑓 𝜃гл (1 + cos 𝜃) 𝐽1 𝑘𝑅0 sin 𝜃 𝑘𝑅0 sin 𝜃 ,                (1.23)
где 𝑓 𝜃гл – значение функции 𝑓 𝜃 , являющейся произведением множителей
в фигурных скобках, в направлении 𝜃 = 𝜃гл.
       Нормированная амплитудная характеристика направленности в произ-
вольной плоскости, содержащей ось 𝑍 (рис. 1.7б), будет также определяться
формулой (1.23), т.е. множитель системы, как функция угла 𝜃, от угла 𝜑 не за-
висит. Это является следствием осевой симметрии амплитуды возбуждения.
       В формулах (1.23) множитель 1 𝑓 𝜃гл – нормирующий множитель, мно-
житель (1 + cos 𝜃) — ненормированная амплитудная характеристика направ-
ленности элемента излучающей поверхности (элемента Гюйгенса). Эта функция
является однонаправленной и медленно меняющейся [2]. Именно она и опре-
деляет однонаправленные свойства возбужденной поверхности. Множитель
𝐽1 𝑘𝑅0 sin 𝜃 𝑘𝑅0 sin 𝜃 — это множитель системы, который при изменении угла
𝜃 изменяется значительно быстрее, чем множитель (1 + cos 𝜃). Поэтому ам-
плитудная характеристика направленности возбужденной идеальной круглой
поверхности в основном определяется множителем системы.
       На рис. 1.9 приведены нормированные амплитудные диаграммы направ-
ленности идеальной круглой поверхности (рис. 1.8), рассчитанные по формуле
(1.23). Диаграммы на рис. 1.9а и рис. 1.9б соответствуют радиусу поверхности
𝑅0 = 5𝜆. При этом диаграмма на рис. 1.9а построена в прямоугольной системе
координат с линейным масштабом по оси ординат, а на рис 1.9б эта же диа-
грамма построена с логарифмическим масштабом по оси ординат. Напомним,
что переход к логарифмическому масштабу осуществляется по формуле
𝐹 𝜃 , дБ = 20 𝑙𝑔 𝐹 𝜃 . Для сравнения на рис. 1.9в и рис. 1.9г построены анало-
гичные диаграммы для поверхности 𝑅0 = 10𝜆. На приведенных рисунках хо-
рошо просматривается закономерность — с ростом значения радиуса наблю-
дается сужение главного лепестка и увеличивается число боковых лепестков.




                                         18