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



Antenna Array


Аттенюатор

Пассивное устройство, предназначенное для плавного или дискретного ослабления проходящего через него сигнала.

(из «Словаря терминов» нашего сайта)






Виктор Иванович Чулков, ведущий научный сотрудник Калужского НИИ.
Является автором и руководителем проекта “EDS–Soft” (с 2002 года).
12/ 3/ все страницы

Влияние краевых эффектов на характеристики широкополосной антенной решетки



Опубликовано: 01.01.2007
© В. И. Чулков, 1991. Все права защищены.
© EDS–Soft, 2007. Все права защищены.


На основании полученных формул (при Г = 0) была рассчитана зависимость ДН ЛИ длиной l = 0,14, шириной = 0,03 на слое магнитодиэлектрика толщиной t = 0,032 с проницаемостью = 10, = 2 (= j1060.49, , ) от его положения в решетке из 1681 излучателей, расположенных в узлах квадратной сетки с периодом T = 0,14 (решетка размером 6 x6). Излучатели согласованы в направлении нормали к АР () при условии, что решетка бесконечна. При этом рассматриваемая модель соответствует конечной решетке в бесконечном экране, покрытом слоем магнитодиэлектрика с проницаемостями , и толщиной t. На рис.2 приведены ДН излучателей в H-плоскости при = 0 и = 0 (кривая 1, — номер излучателя по оси OX, — по оси OY), = 4 (кривая 2), = 12 (кривая 3). Поскольку по оси OY излучатели в АР расположены симметрично, эта симметрия сохраняется и в диаграммах. В той же плоскости, но для другого местоположения излучателей, на рис.3 представлены ДН ЛИ при = 0 и = 4 (кривая 1), = 12 (кривая 2). Кривая 3 описывает диаграмму излучателя в составе бесконечной решетки. ДН ЛИ в E-плоскости иллюстрируют рис.4 и 5. Все диаграммы излучателей конечной АР нормированы к ДН излучателя с номером = = 0. Из проведенного численного эксперимента следует, что:

— наиболее сильно ДН искажается в Н-плоскости, т.к. взаимная связь между ЛИ здесь меньше, чем в Е-плоскости;

— в Е-плоскости ДН перестает существенно искажаться начиная примерно с пятого излучателя от края решетки, в Н-плоскости — с тринадцатого.

Рис.6 Поведение модуля коэффициента отражения ЛИ конечной решетки в бесконечном экране в E–плоскости в зависимости от его положения вдоль оси OX (1 — , 2 — , пунктирная линия соответствует ЛИ в бесконечной АР при ).

Рис.7 Поведение модуля коэффициента отражения ЛИ конечной решетки в бесконечном экране в E–плоскости в зависимости от его положения вдоль оси OY (1 — , 2 — , пунктирная линия соответствует ЛИ в бесконечной АР при ).

Рис.8 Поведение модуля коэффициента отражения ЛИ конечной решетки в бесконечном экране в H–плоскости в зависимости от его положения вдоль оси OX (1 — , 2 — , пунктирная линия соответствует ЛИ в бесконечной АР при ).

Рис.9 Поведение модуля КО ЛИ конечной решетки в бесконечном экране в E–плоскости в зависимости от углов фазирования (1 — = 0, 2 — = 4, 3 — = 12, 4 — = 20; = 0; кривая 5 соответствует ЛИ в бесконечной АР).

Рассмотрим характеристики указанной АР при возбуждении всей решетки равномерно с линейным набегом фазы. Излучатели как и в предыдущем случае, согласованы в составе бесконечной решетки. На рис.6 представлены кривые, отражающие зависимость модулей коэффициентов отражения (КО) от номера излучателя (вдоль оси ЛИ) при = 0 в E-плоскости для углов фазировки решетки (кривая 1) и (кривая 2). Аналогичные зависимости от номера излучателя (поперек оси ЛИ) при = 0 приведены на рис.7.

Изменение модулей КО для H-плоскости в зависимости от номеров ЛИ при фазировке решетки в направлении иллюстрирует рис.8. Пунктиром на всех рисунках изображены КО излучателя в бесконечной решетке для угла (для имеем ). Во всех случаях КО по модулю больше для краевых излучателей и имеют осциллирующий характер, обусловленный интерференцией невозмущенных токов и токов суммарной краевой волны [4].

Анализ приведенных на рис.6…8 кривых в целом подтверждает выводы, полученные при анализе ДН (рис.2…5). Поведение КО конечной решетки в секторе углов отражает рис.9, где кривая 1 соответствует излучателю = 0, кривая 2 — излучателю = 4, кривая 3 — = 12, кривая 4 — = 20 причем = 0, пунктир соответствует бесконечной решетке. Из приведенных графиков следует, что в конечной решетке происходит уменьшение сектора углов, в котором . Так, для бесконечной решетки этот сектор равен ±60°, для излучателей конечной решетки с номерами = 0, 4 — ±55°, для излучателя = 12 — −50°…+60°, а для краевого излучателя (= 20) вообще отсутствует сектор углов с .

Рис.10 Огибающие максимумов ДН полностью возбужденной решетки при фазировании в Е–плоскости (кривая 1) и в Н–плоскости (кривая 2).

Как видно из рис.10, при возбуждении всей конечной решетки сильная взаимная связь приводит к тому, что максимумы ДН описывают гладкую кривую в секторе углов до ±60° с сохранением в среднем ширины диаграммы, соответствующей ширине ДН излучателя бесконечной решетки.

Выводы.

— для многоэлементных излучателей конечной АР обобщены формулы, полученные в [2]. Для расчета амплитуд суммарной краевой волны построено уравнение второго рода, норма оператора которого всегда меньше единицы.

— при экспериментальном исследовании диаграммы излучателя в АР при сильной связи методика измерений, связанная с возбуждением одного элемента решетки при остальных, нагруженных на согласованные нагрузки, неприменима. Для такой решетки следует измерять уровни максимумов диаграммы полностью возбужденной АР при различных углах фазировки.

— наиболее сильно в конечной АР КО искажается для излучателей, расположенных в плоскости сканирования. При этом отклонение КО от КО излучателя бесконечной решетки, не превышающее 25%, имеет место для излучателей центральной части АР, начиная примерно с расстояния (1…1.15) от края решетки (излучатель согласован в составе бесконечной решетки).


12/ 3/ все страницы

Использованная литература

1. Чулков В. И. О широкополосности плоских антенных решеток микрополосковых излучателей. // Вторая Всесоюзная научно техническая конференция «Устройства и методы прикладной электродинамики», 9...13 сентября 1991 (Одесса). Тезисы докладов. — М.: МАИ, 1991, с. 148.
2. Филиппов В. С. Обобщенный метод последовательных отражений в теории конечных антенных решеток. // Изв. вузов. Радиоэлектроника, 1991, т. 34, №2, с. 26…32.
3. Чаплин А. Ф. Анализ и синтез антенных решеток. — Львов: Изд–во ЛГУ, 1987. 179c.
4. Филиппов В. С. Краевые волны в конечных антенных решетках. // Изв. вузов. Радиоэлектроника. — 1985, т. 28, № 2, с. 61…67.
5. Корн Г., Корн T. Справочник по математике для научных работников и инженеров /Пер. с англ. под ред. И. Г. Арамановича. — M.: Наука, 1968. 720c.
6. Хатсон В., Пим Дж. Приложения функционального анализа и теории операторов. — M.: Мир, 1983. 431c.
7. Положий Г. Н., Пахарева Н. А., Степаненко И. З. и др. Математический практикум /Под ред. Г. Н. Положего. — M.: ГИФМЛ, 1960. 232с.

Статьи за 2007 год

Все статьи

RefereesHelp Race 1.5.6

RefereesHelp Race™ является профессиональным решением по учету данных о проведении соревнований по бегу, плаванию или лыжным гонкам.


Подписка



Изменение параметров подписки


 




 
 
EDS-Soft

© 2002-2020 | EDS-Soft
Контакты | Правовая информация | Поиск | Карта сайта

© дизайн сайта | Андрей Азаров