Исследование диаграмм направленности и коэффициента направленного действия апертурных антенн СВЧ диапазона. Струков И.Ф - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

18
2. При
2
π
=
Ψ
m
ДН рупора имеет такую же ширину главного лепестка на
уровне 0.707 (половинная мощность), как и у синфазной антенны , но более
широкий главный лепесток на уровне
3
.
0
2
.
0
÷
.
3. Увеличение
m
Ψ
приводит к возрастанию уровня боковых лепестков и
уширению главного лепестка . При
π
2,1
Ψ
m
уровень первых боковых
лепестков совпадает с уровнем главного лепестка .
4. При
π
2
=
Ψ
m
главный лепесток ДН рупора имеет провал и значительно
большую ширину.
Найдем распределение поля рупора в
H
плоскости , используя (25). Вначале
вычислим интегралы по "
y
" и "
x
". Интеграл по "
y
" равен
()()
[]
.
2
2
гдеconst,
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
D
R
PCPjSPC
R
dte
R
dyedye
P
P
tj
D
D
y
R
j
D
D
R
ky
j
λ
λ
λ
π
λ
π
==+=
===
∫∫
−−
&
(30)
Определим интеграл по
x
в (25)
Θ−
2
2
1
2
1
1
1
sin
2
expexpcos
D
D
dxxj
R
x
j
D
x
λ
π
λ
ππ
.
Преобразуем подынтегральное выражение :
=+=
Θ
+−
Θ
−+
Θ−
x
D
x
R
jx
D
x
R
j
xj
R
x
j
eeee
D
x
λλ
π
λλ
π
λ
π
λ
π
π
sin21
2
2
2
sin21
2
2
2
sin
2
1
1
2
11
2
1
1
2
2
1
2
1
cos
()
()
,
sin21
4
exp
sin21
2
2
2
exp
2
1
sin21
4
exp
sin21
2
2
2
exp
2
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
1
1
1
2
1
44444344444214444434444421
44444344444214444434444421
&
&
Θ
Θ
Θ
+−⋅
Θ
+−+
+
Θ
−⋅
Θ
+=
N
t
M
t
D
R
j
D
R
x
R
j
D
R
j
D
R
x
R
j
λ
πλ
λ
λ
λ
π
λ
πλ
λ
λ
λ
π
dtRdx 2
1
λ=
. Таким образом,
() ()
()()()()()
[][]
{
()()()()()
[][]
}
.
22
1
22
1
cos
6565
4343
1
2
2
1
2
1
2
2
sin
2
1
5
6
2
2
3
4
2
1
1
1
1
2
VSVSjVCVCN
VSVSjVCVCM
R
dteNdteM
R
dxee
D
x
V
V
tj
V
V
tj
D
D
xj
R
x
j
+Θ+
++Θ⋅=
=
Θ+Θ=
∫∫
Θ−
&
&
&&
λ
λπ
ππ
λ
π
λ
π
(31)
                                                                              18
2.     П р и Ψm = π 2 Д Н р упо р а и м е е т та кую же ш и р и ну г ла вно г о ле пе стка на
       ур о вне 0.707 (по ло ви нна я м о щ но сть), ка к и у си нфа зно й а нте нны , но б о ле е
       ш и р о ки й г ла вны й ле пе сто к на ур о вне 0.2 ÷ 0.3 .
3.     У ве ли че ни е Ψm пр и во ди т к во зр а ста ни ю ур о вня б о ко вы х ле пе стко в и
       уш и р е ни ю г ла вно г о ле пе стка . П р и Ψm ≈ 1, 2π ур о ве нь пе р вы х б о ко вы х
       ле пе стко в со впа да е тс ур о вне м г ла вно г о ле пе стка .
4.     П р и Ψm = 2π г ла вны й ле пе сто к Д Н р упо р а и м е е т пр о ва л и зна чи те льно
       б о льш ую ш и р и ну.
    Н а йде м р а спр е де ле ни е по ля р упо р а в H пло ско сти , и спо льзуя (25). В на ча ле
вы чи сли м и нте г р а лы по " y " и " x ". И нте г р а лпо " y " р а ве н
                                                                                           2
                                               ky 2                      π   2                             π
                                D2 2                         D2 2       j         y 
                                                                                                    λR 2
                                           j                                                             P j t2
                                                                         2  λR 2
                                 ∫                    dy =     ∫                       
                                                                                               dy =
                                                                                                     2 −∫P
                                                                                                          e 2 dt =
                                               2 R2
                                       e                            e
                            − D2 2                           −D 2 2                                                                      (30)
                           λR2                                                  D
                      =2       [C ( P ) + jS ( P )] ≡ C& = const, г де P = 2 2 .
                            2                                              λR 2 2
О пр е де ли м и нте г р а лпо x в (25)
                                  D1 2
                                      πx        πx 2             2π          
                            ∫ cos D1  exp  j λR1  exp  − j λ x sin Θ dx .
                          −D1 2
П р е о б р а зуе м по ды нте г р а льно е вы р а же ни е :
                          πx 2   2π                            π 2            1      2 sin Θ         π 2         1   2 sin Θ  
                                   1 j 2  λR1 x + 2  D1 − λ  x  1 j 2  λR1 x −2  D1 + λ  x 
                                                                          2                                      2
           πx       j
                          λR1 − j λ x sin Θ
      cos  e     e           = e                                     + e                                     =
           D1                    2                                       2
                                                                
                                                                   2

                                                                    
      1       π 2            λR1  1 2 sin Θ                         πλR1  1 2 sin Θ  
     = exp  j           x +          −                   ⋅ exp − j                 −               +
      2       2  1λ4R1        2  D1           λ                           4  D1            λ  
                     44442444443                                    1444442444443
                                                                                    M& ( Θ )
                                   t1
                                                                     
                                                   
                                                      2

                                                       
       1     π 2           λR1  1 2 sin Θ              πλR1  1 2 sin Θ  
      + exp  j        x −       +           ⋅ exp − j           +     ,
       2     2  1λ4
                    R1        2  D1    λ                    4  D1      λ  
                   44442444443                         1444442444443
                                                                  N& ( Θ )
                                t2
                                                        
dx = λR1 2dt . Та ки м о б р а зо м ,
                                πx 2   2π
                                                                   1 λR1  &                                      
     D1 2                                                                        V3 π 2                V5 π 2
                   πx     j
                                λR1 − j λ x sin Θ
                                                                                      j t1                 j t2
       ∫      cos e              e            dx =                    M (Θ ) ∫ e  2   dt1 + N (Θ ) ∫ e 2 dt2  =
                                                                                                 &
     − D1   2      D1                                            2 2         V               4     V           6

                           1 λR1
                     =             ⋅ {M& (Θ )[C (V3 ) − C (V4 ) + j [S (V3 ) − S (V4 )]] +                                               (31)
                           2 2
                             + N& (Θ )[C (V5 ) − C (V6 ) + j [S (V5 ) − S (V6 )]]}.