Направленные свойства антенных решеток. Кубанов В.П. - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

30
𝑑
опт
= 0,8𝜆 для решетки поперечных и 𝑑
опт
= 1,0𝜆 для решетки продольных
вибраторов.
Табл. 3.1
Шаг
решетки
Поперечные вибраторы
(рис. 3.1)
Продольные вибраторы
(рис. 3.2)
𝑛= 10, 𝜓= 0, 𝑙= 0,25𝜆
𝑑= 0,25𝜆
𝐷
0
= 11,05
𝑑= 0,5𝜆
𝐷
0
= 21,7
𝐷
0
= 10,4
𝑑= 0,8𝜆
𝐷
0
= 32,9
𝐷
0
= 16,1
𝑑= 1,0𝜆
𝐷
0
= 14,4
𝐷
0
= 19,1
𝑑= 1,2𝜆
𝐷
0
= 12,0
𝐷
0
= 16,7
В табл. 3.2 приведены результаты расчета максимального значения ко-
эффициента направленного действия 𝐷
0
линейной антенной решетки с попе-
речными (рис. 3.1) несинфазно возбужденными полуволновыми линейными
симметричными электрическими вибраторами. Соседние вибраторы имеют
сдвиг фаз 𝜓= 𝑘𝑑𝛿. Коэффициент 𝛿 принимает значения в пределах от 0 до 1,4.
Напомним, что по физическому смыслу 𝛿= 𝑐 𝑣
это коэффициент замедле-
ния в антенне бегущей волны (смотри раздел 1.6).
Расчеты выполнены по формуле (3.1) с учетом (3.3).
Табл. 3.2
Поперечные вибраторы (рис. 3.1): 𝑛= 10, 𝑙= 0,25𝜆, 𝑑= 0,25𝜆
𝛿
0
0,4
1,0
1,1
1,3
1,4
𝐷
0
11,05
9,8
12,0
18,15
11,7
7,3
Напомним, что при 𝛿= 𝑐 𝑣
= 0 имеет место режим нормального (попе-
речного) излучения. При 𝑐 𝑣
< 1 формируется режим наклонного излучения.
В режиме осевого излучения 𝑐 𝑣
1.
Результаты, приведенные в табл. 3.2, подтверждают вывод (смотри раз-
дел 1.6) о возможности оптимизации антенны бегущей волны по условию по-
лучения максимального коэффициента направленного действия. Вначале, по
мере роста 𝛿, а значит и 𝜓, преобладает фактор сужения главного лепестка,
вслествие чего КНД возрастает, достигая максимального значения при 𝜓= 𝜓
гр
.
Затем КНД падает из-за возрастания уровня боковых лепестков. Подробнее
этот вопрос рассмотрен в [2]. В приведенном примере максимальное значение
наблюдается при 𝛿= 𝑐 𝑣
= 1,2. При этом 𝐷
0
= 22,68.
Интересно отметить, что при одной и той же длине антенны 𝐿
𝐴
, в режи-
ме осевого излучения значение коэффициента направленного действия можно
𝑑опт = 0,8𝜆 для решетки поперечных и 𝑑опт = 1,0𝜆 для решетки продольных
вибраторов.
                                                                   Табл. 3.1
     Шаг         Поперечные вибраторы            Продольные вибраторы
  решетки              (рис. 3.1)                       (рис. 3.2)
                                𝑛 = 10, 𝜓 = 0, 𝑙 = 0,25𝜆
 𝑑 = 0,25𝜆            𝐷0 = 11,05                            –
  𝑑 = 0,5𝜆             𝐷0 = 21,7                       𝐷0 = 10,4
  𝑑 = 0,8𝜆             𝐷0 = 32,9                       𝐷0 = 16,1
  𝑑 = 1,0𝜆             𝐷0 = 14,4                       𝐷0 = 19,1
  𝑑 = 1,2𝜆             𝐷0 = 12,0                       𝐷0 = 16,7

      В табл. 3.2 приведены результаты расчета максимального значения ко-
эффициента направленного действия 𝐷0 линейной антенной решетки с попе-
речными (рис. 3.1) несинфазно возбужденными полуволновыми линейными
симметричными электрическими вибраторами. Соседние вибраторы имеют
сдвиг фаз 𝜓 = 𝑘𝑑𝛿. Коэффициент 𝛿 принимает значения в пределах от 0 до 1,4.
Напомним, что по физическому смыслу 𝛿 = 𝑐 𝑣 — это коэффициент замедле-
ния в антенне бегущей волны (смотри раздел 1.6).
      Расчеты выполнены по формуле (3.1) с учетом (3.3).
                                                                   Табл. 3.2
        Поперечные вибраторы (рис. 3.1): 𝑛 = 10, 𝑙 = 0,25𝜆, 𝑑 = 0,25𝜆
   𝛿        0       0,4      0,8      1,0     1,1      1,2      1,3      1,4
   𝐷0     11,05     9,8     7,57     12,0    18,15    22,68    11,7      7,3
      Напомним, что при 𝛿 = 𝑐 𝑣 = 0 имеет место режим нормального (попе-
речного) излучения. При 𝑐 𝑣 < 1 формируется режим наклонного излучения.
В режиме осевого излучения 𝑐 𝑣 ≥ 1.
      Результаты, приведенные в табл. 3.2, подтверждают вывод (смотри раз-
дел 1.6) о возможности оптимизации антенны бегущей волны по условию по-
лучения максимального коэффициента направленного действия. Вначале, по
мере роста 𝛿, а значит и 𝜓, преобладает фактор сужения главного лепестка,
вслествие чего КНД возрастает, достигая максимального значения при 𝜓 = 𝜓гр .
Затем КНД падает из-за возрастания уровня боковых лепестков. Подробнее
этот вопрос рассмотрен в [2]. В приведенном примере максимальное значение
наблюдается при 𝛿 = 𝑐 𝑣 = 1,2. При этом 𝐷0 = 22,68.
      Интересно отметить, что при одной и той же длине антенны 𝐿𝐴 , в режи-
ме осевого излучения значение коэффициента направленного действия можно

                                       30