Формирование пространственного спектра (диаграммы направленности) в зоне френеля объектов с помощью линзовых и зеркальных систем. Часть 3. Струков И.Ф. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

17
излучения обладает осевой симметрией, т.е. не зависит от
ϕ
. В этом случае ДН по
мощности при
0
ϕ
=
может быть записана в виде
()
()
()
()
()
0
0
2
22
2
2
2
1
11111
0
00
2
2
2
1
11111
0
00
max
cos
2
11exp[sincos]
11exp[sincos]
n
n
F
jkdd
jkdd
ρ
π
ρ
π
θ
θ
ρ
ρθϕρρϕ
ρ
ρ
ρθϕρρϕ
ρ









+−⋅




×



+−⋅




∫∫
∫∫
(4.36)
и выражается через лямбда функции -
()
n
+
Λ
. В частности , при
0
n
=
приходим к
выражению (4.32) или к
1
Λ
.
Следует отметить, что расчеты пространственных спектров поля конкретных
объектов следует проводить по формулам прямого преобразования Фурье и по
программам для ЭВМ , подробно изложенным в лаб. 3 или по (4.30) и (4.31). В
этих формулах только необходимо расстояние до границы дальней зоны
z
заменять
на расстояние от линзы до фокальной плоскости
f
,
*
f
или от объекта до
фокальной плоскости -
2
d
, если объект расположен за линзой.
4.3. Экспериментальный стенд для исследования пространственного
спектра объектов в ММ диапазоне
Экспериментальные исследования проводятся на компактном антенном
полигоне, который аналогичен используемому в лаб. работе 3. Блок -схема
полигона изображена на рис.4.9 и включает: 1 - генератор СВЧ колебаний
f
6
6
2
1
3
4
5
7
8
9 11 12
10
13
14
Рис. 4.9
ГЗ-37, 38 ( 36 K
=
λ
мм) или Г 4-141 ( 68 K
=
λ
мм); 2 источник питания генератора
ГЗ-37, 38; 3 рупорную или зеркальную передающую антенну ; 4
радиопоглощающий экран; 5 - отверстие в радиопоглотителе для плоских объектов ;
6 примыкающие к линзе участки пространства; 7 зонированную или гладкую
линзу ; 8 приемную рупорную или волноводную антенну ; 9 СВЧ детекторную
головку; 10 систему перемещения приемной антенны с детекторной секцией вдоль
x координаты; 11 - селективный измерительный приемник В6-2 или В 6-9; 12-
                                                                17


и злу чени я обла да ет осев ой си мметри ей, т.е. не за в и си т от ϕ . В этом слу ча е Д Н по
мощности при ϕ = 0 мож ет быть за пи са на в в и де
                                    2
                     θ 
     F (θ ) =  cos 2    ×
         2
                      2 
                                                         n                                        2
             2π ρ0                        ρ 2 
             ∫∫       ( ∆ + (1 − ∆ ) ) 1 −  ρ1   ⋅ exp[− jk ρ1 sinθ ⋅ cosϕ1 ]ρ1d ρ1dϕ1          (4.36)
             0 0                          0 
     ×                                                                                        2
                                                     n
         2π ρ0                           ρ 2 
         ∫∫          ( ∆ + (1 − ∆ ) ) 1 −  ρ1   ⋅ exp[− jk ρ1 sinθ ⋅ cosϕ1 ]ρ1d ρ1dϕ1
         0 0                             0 
                                                                                              max
и в ыра ж а ется через ля мбда фу нк ци и - Λ( n +1) . В ча стности , при n = 0 при ходи м к
в ыра ж ени ю (4.32) и ли к Λ1 .
    С леду ет отмети ть, что ра счеты простра нств енных спек тров поля к онк ретных
объек тов следу ет пров оди ть по форму ла м пря мог      о преобра зов а ни я Ф у рье и по
прог ра мма м для Э ВМ , подробно и злож енным в ла б. № 3 и ли по (4.30) и (4.31). В
эти х форму ла х тольк о необходи мо ра сстояни е до г  ра ни цы да льней зоны z за меня ть
на ра сстоя ни е от ли нзы до фок а льной плоск ости – f , f * и ли от объек та до
фок а льной плоск ости - d 2 , если объек т ра сполож ен за ли нзой.
        4.3. Э ксперим ен тал ьн ы й с тен д дл яиссл едов ан ияпрос тран с тв ен н ого
                         с пектраобъектов в ММ диапазон е
      Э к спери мента льные и сследов а ни я пров одя тся на к омпа к тном а нтенном
поли г
     оне, к оторый а на лог  и чен и спользу емому в ла б. ра боте № 3. Блок -схема
поли г
     она и зобра ж ена на ри с.4.9 и в к люча ет: 1 - г
                                                      енера торС ВЧ к олеба ни й

                                   4
                                            7
                              3                                  8
                                        6        6
                 1                                                       9    11              12
                                   5             f

                                                                                              13
                                                                         10
             2                                                                                14

                                                             Ри с. 4.9
ГЗ-37, 38 ( λ = 6K3 мм) и ли Г4-141 ( λ = 8K 6 мм); 2 – и сточни к пи та ни я г    енера тора
ГЗ-37, 38; 3 – ру порну ю и ли зерк а льну ю переда ющу ю а нтенну ; 4 –
ра ди опог  лоща ющи й эк ра н; 5 - отв ерсти е в ра ди опог
                                                           лоти теле для плоск и х объек тов ;
6 – при мык а ющи е к ли нзе у ча стк и простра нств а ; 7 – зони ров а нну ю и ли г ла дк у ю
ли нзу ; 8 – при емну ю ру порну ю и ли в олнов одну ю а нтенну ; 9 – С ВЧ детек торну ю
голов к у ; 10 – си стему перемещени я при емной а нтенны с детек торной сек ци ей в доль
x к оорди на ты; 11 - селек ти в ный и змери тельный при емни к В6-2 и ли В6-9; 12-