Формирование пространственного спектра (диаграммы направленности) в зоне френеля объектов с помощью линзовых и зеркальных систем. Часть 3. Струков И.Ф. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

16
фронта
()
2
1
cos
2
F
θ
θ

=


, которые при малых
θ
совпадают с ДН импульсной
характеристики
cos
, можно записать в виде (4.31) при замене
x
z
на
sin
θ
.
()
()
()
()
2
10
22
0
2sinsin
cos
2sinsin
Jk
F
k
ρθα
θ
θ
ρθα


=⋅




.
(4.33)
Обычно поле в раскрыве зеркальных и линзовых антенн не постоянно по
амплитуде, а определяется видом ДН облучателя . Часто используют следующую
аппроксимацию амплитудной структуры поля в раскрыве
()()
2
1
10
0
11
n
UU
ρ
ρ
ρ




=+∆−







,
0,1,2,
n
=
K
,
(4.34)
где Δ относительное значение поля на краях раскрыва.
В этом случае поле в дальней зоне, определяющее ДН, можно записать в виде
()
()
()
() ()
() ()
11
11
2
2
22
max
2
2
1
1111
0
2
2
1
1111
0
max
,
,cos
,2
11exp[sincossin]
.
11exp[sincossin]
n
xy
n
xy
U
F
U
jkxydxdy
jkxydxdy
θϕ
θ
θϕ
θϕ
ρ
θϕϕ
ρ
ρ
θϕϕ
ρ


=









+−+







×





+−+







∫∫
∫∫
Переходя к полярной системе координат заменой:
111
cos
x
ρϕ
=
;
111
sin
y
ρϕ
=
;
1111
dxdyd
ρρ
=
, получим
()
()
()
()
()
()
()
()
()
0
0
2
2
22
2
max
2
2
2
1
11111
0
00
2
2
2
1
11111
0
00
max
,
,cos
2
,
11exp[sincos]
.
11exp[sincos]
n
n
U
F
U
jkdd
jkdd
ρ
π
ρ
π
θϕ
θ
θϕ
θϕ
ρ
ρθϕϕρρϕ
ρ
ρ
ρθϕϕρρϕ
ρ


=







+⋅−




×



+⋅−




∫∫
∫∫
&
&
(4.35)
Для антенн с круглым раскрывом, амплитуда которого определяется (4.34), поле
                                                            16


                          θ 
фронта F1 (θ ) = cos2   , к оторые при ма лых θ сов па да ют с Д Н и мпу льсной
                          2
                                                                             x
ха ра к тери сти к и – cosθ , мож но за пи са ть в в и де (4.31) при за мене   на sinθ .
                                                                             z
                                                          θ   2 J1 ( k ρ 0 ( sin θ − sin α ) )
                                                                                                     2
                                                   
                                        F 2 (θ ) = cos2    ⋅                                  .
                                                         2      k  ρ 0 ( sin θ  − sin α )
                                                                                     (4.33)
     О бычно поле в ра ск рыв е зерк а льных и ли нзов ых а нтенн не постоя нно по
а мпли ту де, а определя ется в и дом Д Н облу ча теля . Ч а сто и спользу ют следу ющу ю
а ппрок си ма ци ю а мпли ту дной стру к ту ры поля в ра ск рыв е
                                         ρ        2 n 
                                                   
           U ( ρ1 ) = U 0  ∆ + (1 − ∆ )  1 −  1    , n = 0,1,2,K ,
                                          ρ0   
                                                      
                                                                                     (4.34)
г де Δ – относи тельное зна чени е поля на к ра я х ра ск рыв а .
В этом слу ча е поле в да льней зоне, определя ющее Д Н , мож но за пи са ть в в и де
                     2
    U (θ ,ϕ )
                                                        2
                                              θ 
                         = F (θ ,ϕ ) =  cos2    ×
                               2
U (θ ,ϕ ) max                                 2 
                                                                                                 2
                         ρ 2  
                                         n
                                          
      ∫∫ ∆ + (1 − ∆ ) 1 −  ρ10    ⋅ exp[− jk sin θ ( x1 cosϕ + y1 sinϕ )]dx1dy1
     x1 y1 
                                       
×                                                                                            2
                                                                                                         .
                                    2 n 
         ∆ + 1 − ∆  1 −  ρ1    ⋅ exp[ − jk sin θ x cosϕ + y sin ϕ ]dx dy
   ∫∫  ( )   ρ0                               (1         1     ) 1 1
  x1 y1 
                                
                                                                               max
Переходя к поля рной си стеме к оорди на т за меной: x1 = ρ1 cos ϕ1 ; y1 = ρ1 sin ϕ1 ;
dx1dy1 = ρ1d ρ1 , полу чи м
    U& (θ ,ϕ )
               2                                    2
                                          θ 
                     = F (θ ,ϕ ) =  cos 2    ×
                           2

 U& (θ ,ϕ )                                 2 
            2
                                   
               max
                                                n                                                    2
      2π ρ0                       ρ 2 
      ∫∫      ( ∆ + (1 − ∆ ) ) 1 −  ρ1   ⋅ exp[− jk ρ1 sinθ ⋅ cos (ϕ − ϕ1 )]ρ1d ρ1dϕ1                      (4.35)
      0 0                         0 
×                                                                                                2
                                                                                                             .
    2π ρ0                      ρ      2 n

     ∫∫     ( ∆ + (1 − ∆ ) ) 1 −  ρ1   ⋅ exp[− jk ρ1 sinθ ⋅ cos (ϕ − ϕ1 )]ρ1d ρ1dϕ1
     0 0                        0 
                                                                                                 max
Д ля а нтенн с к ру г
                    лым ра ск рыв ом, а мпли ту да к оторог
                                                          о определя ется (4.34), поле