ГлавнаяКарта сайтаНапишите намПоиск по сайту
EDS-Soft
ElectroDynamic Systems Software ScientificTM
Antenna Systems ResearchTM



Antenna Array


Когерентность

Состояние двух или нескольких колебаний, при котором сохраняется постоянное соотношение фаз между этими колебаниями.

(из «Словаря терминов» нашего сайта)






Владимир Сергеевич Филиппов, профессор кафедры радиофизики, антенн и микроволновой техники МАИ (г. Москва), доктор технических наук.


Дмитрий Витальевич Татарников, профессор кафедры радиофизики, антенн и микроволновой техники МАИ (г. Москва), доктор технических наук.
1/ 23все страницы

Краевые волны и характеристики щелевой ФАР



Опубликовано: 05.02.2006
Оригинал: Изв. вузов MB и ССО СССР. Радиоэлектроника (Москва), 1986, №2, с.41...46
© В. С. Филиппов, Д. В. Татарников, 1986. Все права защищены.
© EDS–Soft, 2006. Все права защищены.


Одним из наиболее эффективных методов численного исследования характеристик конечных антенных решеток является метод, предложенный в [1]. Этот метод основан на преобразовании матрицы взаимных сопротивлений конечной решетки в циркулянтную матрицу и итерационной процедуре решения системы линейных алгебраических уравнений с преобразованной матрицей. Не менее эффективен и другой подход, основанный на концепции краевых волн [2], в соответствии с которой распределение тока в конечной антенной решетке с равномерным амплитудным и линейным фазовым распределением волн, распространяющихся в фидерных линиях, связанных с излучателями, можно представить в виде суммы регулярной части и краевой волны, распространяющейся от границы излучающего полотна вглубь решетки. Регулярная часть представляет собой распределение тока в бесконечной решетке при парциальном возбуждении, частью которого является возбуждение конечной решетки. Краевые эффекты обусловлены интерференцией регулярной части тока и тока краевой волны.

В соответствии с методикой, изложенной в [2], уравнение для регулярной части тока и краевой волны может быть получено из исходного уравнения конечной решетки

(1)

где Z — матрица системы линейных алгебраических уравнений; — вектор неизвестных коэффициентов в разложениях токов излучателей по базисным функциям; — вектор возбуждения конечной решетки. Для этого матрица Z дополняется до матрицы бесконечной антенной решетки:

(2)

а вектор представляется в виде суммы регулярной части тока и тока краевой волны

(3)

Подстановка (2), (3) в (1) приводит к равносильной системе уравнений:

(4)-(5)

где — парциальное возбуждение бесконечной антенной решетки, представляющее «непрерывное» продолжение на излучатель, дополняющее конечную решетку до бесконечной. Произвольное возбуждение конечной решетки с помощью дискретного преобразования Фурье может быть представлено в виде суперпозиции парциальных возбуждений. Уравнение (4) определяет регулярную часть тока, а уравнение (5) — краевую волну.

Для нахождения регулярной части тока используется известная методика решения задач о возбуждении периодических структур. Уравнение краевой волны представляет собой уравнение задачи о возбуждении конечной антенной решетки. Для его решения используется итерационная процедура [2], состоящая в том, что уравнение (5), как и исходное уравнение (1), преобразуется в равносильную систему уравнений:

(6)-(7)

где векторы , связаны с соотношением

(8)

Вектор представляет собой первое приближение краевой волны, — поправка к . Уравнение (6) соответствует задаче о возбуждении конечной решетки в составе бесконечной, излучатели которой нагружены на согласованные нагрузки, и решается так же, как и уравнение (4). Для решения уравнения (7) делается следующий шаг итерационной процедуры и т. д. На n-м шаге имеем

(9)-(10)

Краевая волна определяется как сумма решений , полученных на каждом шаге итерационной процедуры

(11)

Численный эксперимент показывает, что погрешность менее 1% в большинстве случаев достигается после третьего шага итерационной процедуры. Сходимость итерационной процедуры следует из асимптотических оценок правой части уравнения (9), согласно которым координаты вектора стремятся к нулю при практически как члены убывающей геометрической прогрессии. Характерной особенностью алгоритма (6)…(11) является то, что на каждом шаге итерационной процедуры решается задача о возбуждении конечной решетки в составе бесконечной. Это позволяет использовать с несущественными переделками имеющиеся программы для бесконечных антенных решеток. Принципиальная возможность применения данного алгоритма не зависит от шага и числа излучателей в решетке, наличия или отсутствия диэлектрического покрытия и связанных с ним поверхностных волн.


1/ 23все страницы

Использованная литература

1. Машков В.А., Хзмалян А. Д., Чаплин А. Ф. Итерационный метод анализа линейных и плоских антенных решеток с использованием БПФ.— Изв. Вузов MB и ССО СССР. Радиоэлектроника, 1978, т. 21, № 2, с.55...61.
2. Филиппов В.С. Краевые волны в конечных антенных решетках.— Изв. вузов MB и ССО СССР. Радиоэлектроника, 1985, т. 28, № 2, с.61...67.
3. Антенны и устройства СВЧ. // Под ред. Д.И.Воскресенского.— М.: Радио и связь, 1981.— 431с.

Статьи за 2006 год

Все статьи
Авторизация
Логин:
Пароль:
 
 
 

GuidesArray Rectangular 0.2.14

GuidesArray Rectangular™ позволяет быстро провести инженерные расчеты двумерных фазированных антенных решеток прямоугольных волноводов на электродинамическом уровне.


Подписка



Изменение параметров подписки