Методическое пособие по лабораторной работе "Формирование и регистрация радиоголограмм простейших объектов". Часть 6. Струков И.Ф. - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

28
(осциллограф , самописец, и т.д.), развертка которого синхронизирована с
перемещением приемной антенны 8.
В . При регистрации голограмм с использованием управляемых
рассеивателей – 16:
Рассеивающий зонд – 16 (газоразрядный прибор, рассеивающий
вибратор и т. д.); генератор управляющего низкочастотного напряжения – 17;
направленный ответвитель – 18 для выделения рассеянного зондом – 16
сигнала; СВЧ детектор – 19; переключатель – 12 регистрируемых голограмм.
В этом случае блоки 2÷11 схемы не участвуют в формировании
радиоголограмм, что достигается, например, введением полного затухания в
канал опорного сигнала аттенюаторами – 4,5 и переводом переключателя –
12 в положение В .
Предположим, что с помощью схемы , изображенной на рис.16,
необходимо сформировать и зарегистрировать голограмму излучателя – 7
(волноводная или рупорная антенны ).
Поле реальных источников – 7 с шириной ДН –
(
)
yxF ,
в малом телесном
угле
Ω
d
представляет квазисферическую волну
()() ()()
tjjkR
R
yxFEAtzyxa ω−= expexp
1
,,,,
00
&
&
, (48)
где
(
)
yxF , – сечение ДН излучателя – 7 плоскостью анализа
y
x
,
;
222
zyxR ++= – расстояние от фазового центра излучателя – 7 до точки
анализа
(
)
yxM , ;
(
)
2
cos11
0
+
=
λj
A
&
– комплексная амплитуда поля элемента
волнового фронта, напряженность поля которого принята за 1;
(
)
Θ
=
Θ+
2
cos
2
cos1
2
– ДН элемента волнового фронта;
0
E – амплитуда
напряженности поля в раскрыве излучателя – 7; z – расстояние от фазового
центра излучателя – 7 до плоскости регистрации –
y
x
,
.
В параксиальном приближении, когда
(
)
Zyx
<<
max
, ,
(
)
yxF ,
можно
положить постоянной величиной. В этом случае
Z
R
≅
и (48) можно считать
сферической волной.
В общем случае (48) можно записать в виде :
() ()
()
()
tjyxzjk
yxz
yxFE
yxz
Z
j
tzyxa
ω
λ
−++⋅
⋅
++
++
+=
expexp
1
,1
2
11
,,,
222
222
0
222
&
(49)
В лабораторной работе регистрируется одномерная голограмма, так что
приемная антенна – 8 перемещается по одной координате
x
. В этом случае в
(49) можно положить
0
=
y
. Кроме того , ДН элемента волнового фронта 
                                                   28


(осциллограф , самоп исец, и т.д.), развертк а к оторого синхронизирована с
п еремещ ением п риемной антенны 8.

В.      П ри регистрации голограмм с исп ользованием уп равляемы х
рассеивателей – 16:
     Рассеиваю щ ий зонд – 16 (газоразрядны й п рибор, рассеиваю щ ий
вибратор и т.д.); генератор уп равляю щ его низк очастотного нап ряж ения– 17;
нап равленны й ответвитель – 18 для вы деления рассеянного зондом – 16
сигнала; СВ Ч детек тор – 19; п ерек лю чатель – 12 регистрируемы х голограмм.
В этом случае блок и 2÷ 11 схемы не участвую т в ф ормировании
радиоголограмм, что достигается, нап ример, введением п олного затухания в
к анал оп орного сигналааттеню аторами – 4,5 и п ереводом п ерек лю чателя –
12 вп олож ение В .
     П редп олож им, что с п омощ ью схемы , изображ енной на рис.16,
необходимо сф ормировать и зарегистрировать голограмму излучателя – 7
(волноводнаяили руп орнаяантенны ).
     П оле реальны х источник ов– 7 сшириной Д Н – F ( x, y ) вмалом телесном
угле dΩ п редставляетк вазисф ерическ ую волну
                          a& (x, y , z , t ) = A& 0 E0 F (x, y ) exp( jkR ) exp(− jωt ) ,
                                                                1
                                                                                                      (48)
                                                                R
где F ( x, y ) – сечение Д Н излучателя – 7 п лоск остью анализа x, y ;
R = x 2 + y 2 + z 2 – расстояние от ф азового центраизлучателя – 7 до точк и
                           1 (1 + cos Θ )
анализа M (x, y ) ; A& 0 =                – к омп лек сная амп литуда п оля элемента
                        jλ         2
волнового    ф ронта, нап ряж енность                   п оля к оторого              п ринята за 1;
(1 + cos Θ) = cos 2  Θ  – Д Н элемента волнового ф ронта;                                 – амп литуда
                                                                                 E0
    2          2
нап ряж енности п оля в раск ры ве излучателя – 7; z – расстояние от ф азового
центраизлучателя– 7 до п лоск ости регистрации – x, y .
     В п арак сиальном п риближ ении, к огда (x, y )max << Z , F ( x, y ) мож но
п олож ить п остоянной величиной. В этом случае R ≅ Z и (48) мож но считать
сф ерическ ой волной.
     В общ ем случае (48) мож но зап исать ввиде:
                                            1 1                        
                                                                          E F ( x, y )
                      a& (x, y, z , t ) =
                                                             Z                                1
                                                   1+                                                  ⋅
                                            jλ 2       z 2 + x 2 + y 2 
                                                                            0
                                                                                       z 2 + x 2 + y 2 (49)
                             (                      )
                      ⋅ exp jk z 2 + x 2 + y 2 exp(− jωt )
В лабораторной работе регистрируется одномерная голограмма, так что
п риемная антенна– 8 п еремещ ается п о одной к оординате x . В этом случае в
(49) мож но п олож ить y = 0 . К роме того, Д Н элемента волнового ф ронта

Страницы