Дифракция электромагнитного поля миллиметрового диапазона на плоских объектах. Струков И.Ф. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5. По графикам (4) сделать вывод о том, что вид поля дифракции в
зоне Френеля существенно зависит от расстояния между объектом и
областью анализа. Из графиков должно быть видно : на малых расстояниях
(
3
2
za
≤
) поле дифракции приближается к полю объекта , а на больших
расстояниях (
2
15
za
≥
) оно совпадает с пространственным спектром поля
объекта . Пронаблюдать изменение формы и ширины главного лепестка,
числа и уровня боковых лепестков.
6. По заданным λ, z, а или ρ
0
, используя формулы (3.43; 3.50; 3.54), а
также предложенные программы П 3, П 4, П 5, рассчитать одномерное
распределение интенсивностей дифракционного поля в дальней зоне.
Построить сечение ДН.
2
max
(,)
(,)
(,)
Uxz
Fxz
Uxz
=
Если в формулах (3.43) (3.50) и (3.54), а также в результатах эксперимента ,
/
xztg
θ
=
и
/
ztg
ρθ
=
заменить на sinθ, что можно сделать справедливым при
малых θ (
15
o
θ ≤
), то их можно записать в угловых координатах (при α =0, y=0)
в виде
2
2
max
sin(sin)
()
2
()
sin
2
a
k
U
a
U
k
θ
θ
θ
θ
= , (3.43*)
2
1
2
max
()
2(sin)
sin
()
U
Jk
k
U
θ
ρθ
ρθ
θ
= , (3.54*)
Выражения (3.43*), (3.54*) совпадают с сечением диаграмм
направленности излучателей , имеющих прямоугольные или круглые
раскрывы . Для определения ширины основного лепестка дифракционного
поля в угловых координатах при этом можно пользоваться условиями (3.45) и
(3.55), причем в последней формуле следует положить
x
ρ
∆=∆
.
7. По графику (п.6), а также по формулам (3.44; 3.45; 3.47; 3.48; 3.55)
определить разрешающую способность - ширину основного лепестка систем с
прямоугольными и круглыми апертурами в линейной и круговой системе
координат на 0-м уровне и уровне половинной мощности . Определить также
уровень боковых лепестков
8. Для удобства анализа результатов исследований графики расчетных
значений интенсивности дифракционного поля (п.п. 4;6) строить в одном
масштабе с экспериментальными осциллограммами (пп 3;4;7 §3.9) 
        5. П о граф и кам (4) сделать вы вод о том, ч то ви д поля ди ф ракци и в
зоне Ф ренеля сущ ественно зави си т от расстояни я меж ду объектом и
областью анали за. И зграф и ков долж но бы ть ви дно: намалы х расстояни ях
( z3 ≤ 2a ) поле ди ф ракци и при бли ж ается к полю объекта, а на больш и х
расстояни ях ( z2 ≥ 15a ) оно совпадаетс пространственны м спектром поля
объекта. П ронаблю дать и зменени е ф ормы и ш и ри ны главного лепестка,
ч и слаи уровнябоковы х лепестков.
       6. П о заданны м λ, z, а и ли ρ 0, и спользуя ф ормулы (3.43; 3.50; 3.54), а
такж е предлож енны е программы П 3, П 4, П 5, рассч и т         ать одномерное
распределени е и нт     енси вност
                                 ей ди ф ракци онного поля в дальней зоне.
П ост рои т ь сеч ени еД Н .
                                                          2
                                            U ( x, z )
                           F ( x, z ) =               2
                                           U ( x, z ) max

Е сли в ф ормулах (3.43) (3.50) и (3.54), а т     акж е в результатах экспери мент а,
 x / z = tgθ и ρ / z = tgθ замени т  ь наsinθ, ч т
                                                 о мож но сделать справедли вы м при
малы х θ ( θ ≤ 15 ), т
                  o
                        о и х мож но запи сат
                                            ь вугловы х коорди нат ах (при α=0, y=0)
вви де

                                                   a
                            U (θ )
                                       2     sin(k sin θ )
                                           =       2       ,                 (3.43*)
                                   2             a
                           U (θ ) max           k sin θ
                                                 2
                                       2
                            U (θ )             2 J1 ( k ρ sin θ )
                                           =                      ,          (3.54*)
                                  2
                           U (θ ) max             k ρ sin θ

     В ы раж ени я (3.43*), (3.54*) совпадаю т с сеч ени ем ди аграмм
направленност    и и злуч ат елей , и мею щ и х прямоугольны е и ли круглы е
раскры вы . Д ля определени я ш и ри ны основного лепест       ка ди ф ракци онного
полявугловы х коорди нат     ах при этом мож но пользоват    ьсяуслови ями (3.45) и
(3.55), при ч ем впоследней ф ормулеследуетполож и т      ь ∆ρ = ∆x .
     7. П о граф и ку (п.6), а такж е по ф ормулам (3.44; 3.45; 3.47; 3.48; 3.55)
определи т  ь разреш аю щ ую способност  ь - ш и ри ну основного лепест  каси стем с
прямоугольны ми и круглы ми аперт       урами в ли ней ной и круговой си ст      еме
коорди натна 0-м уровне и уровне полови нной мощ ност         и . О предели т
                                                                            ьт акж е
уровень боковы х лепест   ков
     8. Д ля удобст   ва анали за результат ов и сследовани й граф и ки расч ет ны х
знач ени й и нт енси вности ди ф ракци онного поля (п.п. 4;6) ст     рои т
                                                                         ь в одном
масш т абес экспери мент   альны ми осци ллограммами (пп3;4;7 §3.9)

Страницы