Хансен Р.С. Фазированные антенные решетки (2012) (1151794), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Асимметрия конической геометрии мешает простому представлению диаграмм антенны, как видно из сложного набора графиков диаграмм, представленного на рис. 11.44. Далее были сделаны расче- 11.5, Решетки на конусах и сферах Глава 11. Конформные антенные решетки ряды включают присоединенные функции Лежандра и сферические функции Бесселя. Значительные усилия были потрачены на эти расчеты, поскольку они полезны с точки зрения построения диаграмм и изучения взаимной проводимости ~93, 95~.
Читателя, возможно, также заинтересует работа по асимптотическим анализам элементов на конусах ~94, 251. В ~29~ используется пакет программ вычислительной алгебры для расчета нулей гармонических функций. 11.5. 1.5. Эксперименты с коническими решетками йю тплпат~ъю~т у,;зт ° ~ гююъеъ1юа~~ътту~ т ~; 1~съ1ттату, аъпм, п,~ т, ~ъ1г~ч зу оу тттл1т ~~т ~ъ~ъттт 1тцтю 11.5. Решетки на конусах и с4ерах Глава 11. Конформные антенные решетки (модальный) ряд применен для анализа характеристик щели на сфере и конусе.
Большая часть результатов работ по взаимной связи элементов на конусе с незначительными изменениями применима к элементам на сфере. Полезными подходами являются метод модального анализа и асимптотические методы ~55~. Благодарность Фотогпа~Ьии.ппивелены с пазпещения .1еггч Возопя Ре1ег Наппап ..Рь,-~..~'.1.=., Глава 11. Конформные антенные решетки 92. РаФа1с, Р. Н. апд Коиуоипц1ап, К.
С., «Ап Апа1уяв о1 Фе Кайайоп вагою Арепигек 1п Сшъес1 Яиг1асеь Ьу Фе Схсотпе1пс ТЬеогу о1' ЕИйгасйоп», Ргос. 1ЕЕЕ, Ъо1. 62, Хо~. 1974, рр. 1438-1461. 93. Рпс1гпоге-Вгояп, В. С., «В1йгас~1оп Соешс1епЬ 1ог а Я1о1-Ехсйес1 Соп1са1 Ап1еппа», Тгам. 1ЕЕЕ, Ъо1. АР-20, Зап. 1972, рр. 40 — 49. 94. РгЫгпоге-Вговп, Е). С., «Тйе Тгапяйоп Г1е1с1 оп Фе ЯигГасе оГ а Яо1-Ехсйед Сопка1 Ап1еппа», Тгапь.
1ЕЕЕ, Ъо1. АР-21, Моч. 1973, рр. 889 — 890. 95. Рпс1гпоге-Вгоъп, В. С. апс1 Яежап, С., «Кайайоп Ггот $1ог Ахйеппаь оп Сопек», Тгаы. 1ЕЕЕ, Ъ'о1. АР— 20, Зап. 1972, рр. 36 — 39. 96. Рго~епсйег, 1. Н., «А 5иг~еу о1 С1гси1аг Бугпгпе1пс Аггауь», 1п Рйаьес1 Аггау Ап1еппак, ГЛАВА ! 2 СВЯЗАННЫЕ РЕШЕТКИ Темой настоящей главы являются решетки, состоящие из диполей, чьи плос- 12З. Токи в связанных диполях 483 Рис.
12.2. Линейная связанная решетка Гяава 12. Связанные решетки щим образом и иметь приемлемое усиление и боковые лепестки? Второй: как изменяется амплитуда тока на протяжении длины решетки? Третий: как ведет себя импеданс в широкой полосе частот? Поскольку линейные АР связанных диполей проявлянл многие характеристики плоских решеток связанных диполей, моделировалась линейная решетка ~12~. Решетка состоит из провода длиной равной многим длинам волны, прерываемого точками возбуждения, расположенными через интервалы в половину длины волны. Или же модель решетки — это коллинеарная решетка полуволновых диполей, соединенных на смежных торцах.
Хотя для удобства 12.3. Токи в связанных диполях 2ОО 12.3. Токи в связанных дииолях 150 Глава 12. Связанные решетки близок к нулю на концах с пиками в середине. В этом распределении показаны незначительные краевые эффекты, даже при угле сканирования, нормальном к раскрыву ~6, 8, 14, 15~.
Эти краевые эффекты не являются хорошо определенными; в многодипольных решетках они проявляются как колебания амплитуды тока и импеданса, которые являются максимальными на краях решетки и убывают в направлении центра решетки. Амплитуды тока приведены с учетом напряжения 1 В, приложенного к каждому диполю. Однако, поскольку импеданс изменяется в зависимости от частоты, величина тока представляет меньший интерес, в отличие от формы.
12З. Токи в связанных дииолях 12,4. Соединение элементов посредством реактивного сопротивления 12.3.3. Результаты моделирования: коэФФициент усиления элемента (8ЕР) Диаграмма сканирования элемента (иасап е1егпеп1 райегп — ЯЕР) в масштабе коэффициента усиления показана на рис.
12.12 для диапазона частоты 5:1. При высокой частоте решетка имеет длину 201, где «диполи» равны Х/2. Также показано нормированное усиление идеального элемента 2А/ЛЬ, где А — длина решетки. Падение усиления в диапазоне от 3,5 дБ при Х = 0,1Х до 2,5 дБ при А = 0„5Х, главным образом, связано с рассогласованием импедансов дипо- Глава 12. Связанные решетки Для идеальной связи целесообразно использовать нефостерские (ХопГойег) цепи. Это активные цепи, обеспечивающие отрицательное сопротивление, отрицательное индуктивное сопротивление или отрицательную емкость.
Во всех этих цепях используется положительная обратная связь„так чтобы всегда обеспечивалась стабильность. Они называются нефостерскими, поскольку нарушают теорему реактивного сопротивления Фостера. Эти цепи новыми не являются; в начале ЗО-х годов 20-го века были созданы усилители на длинной линии, благодаря которым было внедрено небольшое отрицательное сопоотивление для частичной компенсации потеоь длинной линии .,~, . и,—. /лава 13. Отражательные и иереизлучающие антенные решетки Глава 13.
Отражательные и иереиз,гучающие антенные решетки в то время как элемент на расстоянии г от центра отражательной решетки требует длину линии питания (13.б) Множитель 1/2 появляется в случае короткозамкнутой линии передачи. При простейшем варианте исполнения все значения длины линии питания уменьшаются на кратные значения Х до тех пор, пока длина линии не будет < Х. Эта фазировка дает ширину полосы пропускания (В%), как показано на рис. 13.3. Глава 13.
Отражательные и иереизлучающие антенные решетки 13. 1. Отражательные антенные решетки На рис. 13.3 показана зависимость ширииы полосы проиускания от „~/б для Е)/Х = 25, 50 и 100. Например, при~~0 = — 0,5 для О/Х = 25 ширина полосы составляет 19%. Очевидно, что в большинстве случаев это больше ширины полосы пропускания печатного элемента. Большие отражательные решетки (большое В/Х) могут не обеспечивать достаточную ширину полосы при использовании фазового управления; простое решение заключается в том, чтобы использовать длины линии передачи для подключения элементов.
Это, как и в случае фазированной решетки, устраняет ограничения по ширине полосы. Глава 13. Отражательные и иереизлучающие антенные решетки тоиндуцируемую плазму и таким образом обеспечивает регулировку фазы ~1 5~. В еще одной схеме используются гибридные и диодные смесители для управления лучом Щ. Известна конструкция, в которой используются печатные элементы, каждый из которых содержит щель, которая соединяется с линиями задержки, расположенными под этой щелью [91. Когда в отражательной решетке используются элементы с двойной поляризацией и отдельными линиями питания, в каждом элементе могут применяться маломощные усилители, принимающие сигнал в одном порту (поляризация), усиливающие его и передающие его из Глава 13.
Отражательные и иереилучающие антенные решетки вертор (см. рис. 13.8) дает отражения на клеммах антенны из-за несогласованности импеданса и просачивания от входного порта смесителя на выходной порт. Эффект просачивания оценен в ~681. Большей части сигнала просачивания можно избежать благодаря использованию двух смесителей ~17~. Хорошая развязка КГ-1Г (РЧ-ПЧ) (р;щиочастота — промежуточная частота) обеспечивается посредством двухканального фазового сопрягающего устройства (см. рис. 13.9). Линия задержки вызывает гашение радиочастоты на порте КГ-1Г; два канала имеют задержку 180' на порте КГ-1Г, тем самым обеспечивая хорошую развязку 1Г (промежуточной частоты) ~49 — 51~.
сигнала устраняется модуляция, затем несущая частота может быть инвертирована по фазе и модулирована новым фазоманипулированным сигналом ~22~. В другом подходе используются ортогональные модуляции для приема и передачи ~43~. Еще один вариант — сдвиг частоты между приемом и передачей ~20, 371. Когда переизлучающая АР находится на подвижной платформе, передаваемая частота связана с цепью фазовой инверсии.
Высокие значения коэффици- ента усиления, необходимые для необходимого переизлучения, могут быть не- гу~ям~и ттппт к оп~~~ пк тт~*тллдъ~и ттдт~ус,п~ляъутд гт пятйю~еъълт т, л 1 1 ц~ ~»т ~;сл цятътцт тъю Глава 13. Отражательные и иереизлучающие антенные решетки 17. Сйапд, У. е1 а1.„«Мкгокаье РЬаье Сощиуайоп 11япц Ап1еппа Аггаук», Тгапь. 1ЕЕЕ, Уо1. МТТ-46, Хок.
1998, рр. 1910 — 1919. 18. С$шпц, Я.-З. апс1 Сйапц, К., «А Ке1гойгессие Мкгойг1р Ап1еппа Аггау», Тгапь. 1ЕЕЕ, Уо1. АР-46, Вес. 1998, рр. 1802 — 1809. 19. Снипа, Б.-Я., Сйеп, Я.-М., апс1 1 ее, У.-С., «А Хо~е1 В1-Игесг1опа1 Атпр1шег яйся Арр1каг1опк 1п Асг1ъе Ъап Апа Кеггойгесб~е Аггауь», Тгапк. 1ЕЕЕ, Ъо1. МТТ-51, ГеЬ. 2003, рр. 542 — 547. 1 20.
Сиг1ег, С. С., Когпр1пег, К., апс1 Т111оьоп, 1. С., «А Яе11-Яееппу Аггау Кереагег», Тйе 1 Ве11 Бу~1егп Тесй..1., Берг. 1963, рр. 2013 — 2032. 1 21. 1:ИВогпепко, 1. В. апс1 КеЫех, С. М., «Ггециепсу ЯаЫИу 1п Ас1ар1Ье Ке1гойгесц~е Глава 13. Отражательные и иереизлучающие антенные решетки бб. Ясо1пй, М. 1. апс1 Капу, В. В., «Яе!1'-Рйаяпд Аггау Ап1еппак», Тгапь. 1ЕЕЕ„Уо1. АР-12, Маг. 1964, рр. 142 — 149. 67.
ТаиячогФе, К. С. апд СЬегпой; К. С., Ржаве Сощща11оп МеФод апд Аррагагы 1ог ап Асыке Ке1гойгесй~е Ап1еппа Аггау, 1.1.Ь. Ра1еп1 4,148,031„Арг. 1979. 68. ТоЬ, В. У. е1 а1., «Аяьеьяпеп1 о1' Рег1оппапсе Ьипйайопь оГ РОХ Ке1гойгесгЬе Аггаук», Тгапк. 1ЕЕЕ, Уо1. АР-50, Ос1. 2002, рр. 1425 — 1432.
69. Тьа1, 1".-С. апд В1айоикй, М. Е,, «А 1.1пй Се11%ачер~Ые Арргоасй со Веяцп1пд Ми1- 6-$ ауег Кейесгаггауь о1 УапаЫе %ге Ра1сйез», 1ЕЕЕ Рйакед Аггау Яуь. ТесЬпо1.„Воз~оп, МА, 2003, рр. 476 — 481. 70. Тьепа, %.-3., С1шпц„Б.-Я., апд Сапу, К., «А Р1апаг Уап Айа Аггау Кейес1ог ълФ Ке1- Глава 14. Зеркальные антенны с решетками 14.1. Решетки, размещенные в 4окальной плоскости По мере перемещения облучателя его оптимальное положение находится не в фокальной плоскости, а на изогнутой поверхности. В ~2б~ показано. используя метод геометрической оптики, что наиболее глубокие нули (провалы) появляются на поверхности Петцваля (Ре1х~а1), параболоиде с фокусным расстоянием, равным половине фокусного расстояния основного зеркала. Поверхность расположения облучателя для получения максимального усиления близка, но не совпадает с поверхностью Петцваля ~251.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
