Хансен Р.С. Фазированные антенные решетки (2012) (1151794), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Не$сйег, К. апс1 Роие11, М. У. В., «А КарЫ!у Соп~егдеп1 Веясеп~ МеФос1 Гог Мппппкайоп», Сотригег /., Уо1. 6, 1963, рр. 163 — 168. 26, Г!е1сЬег, К. апс1 Кееъеь, С. М., «Гипсйоп Мтпип1хайоп Ьу Сощща1е СгайепЬ». Сотри~ег У., Уо1. 7, 1964, рр. 149 — 154. 27. Гпь. Н. Г. апс1 1 съь, %. В., «Кас1аг Апгеппаь», ВИЛ, Ъо1. 26, 1947, рр. 219 — 317. 28. С1П, Р. Е. апд Мшгау, %., «0ыай-Хеъ~оп МеЖосЬ аког 11псопйга1пед Орйпплайоп», Х 1им. Май. Аррl., Уо1.
9, 1972, рр. 91 — 108. 29. Напьеп. К.. С., М~сгоиа~е Лсапл~щ Апгегиа5, Ъ'о1. 1, Асайегп1с Ргею, 1964 1Реп1пяЛа РыЫьЫпд, 1985~, Сйар~ег 1. 30. Нагюеп, К. С,, «Арег~цге Ей1с1епсу о1'%11епецче и Аггау~», Тгап~. 1ЕЕЕ, Ъо1. АР-33. ГЛАВА 4 СИНТЕЗ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ ДВУМЕРНЫХ И КРУГЛЫХ АНТИ~-3.~~~'м'....Р.В=!! и 'тФ"ж Глава 4. Синтез диаграмм направленности двумерных и круглых антенных решеток часть главного луча, а при и < Н вЂ” оставшуюся область главного луча. Переход происходит при и = Н. В этой точке формула дает значение, на 17.57 дБ превышающее уровень первого бокового лепестка. Пиковое значение амплитуды луча превышает значение в данной точке еще в 21, (лН)/лН раз, и таким образом, уровень боковых лепестков составляет Я К = 17,57 дБ + 20 1оа 211 (кН) (4.2) кН 4.1.
Двумерные круглые антенные решетки 13 1~) Значения Я К приведены вплоть до 50 дБ, поскольку технология производства антенн позволяет получить такие характеристики. Ширина луча из на уровне 3 дБ находится из уравнения (4.3): Глава 4. Синтез диаграмм наиравленности двумерных и кругльп антенных реиеток 0.8 Ф О. 0.6 Глава 4.
Синтез диаграмм наиравленности двумерных и круглых антенных решеток Диаграмма направленности й-параметрического распределения Тейлора для круглых апертур имеет вид (Тау1ог, 1960) Положения новых нулеи да~отся вы~ау~ тятя~'м 4.1. Двумерные круглые антенные решетки Таблица 4.2. Характеристики диаграммы направленности при й-параметрическом распределении Тейлора для круглых апертур Глава 4. Синтез диаграмм наиравленности двумерных и круглых антенных решеток 4.1. Двумерные круглые антенные решетки В вышеприведенной Формуле для д~р) члены в числителе при т > О содержат множители /О(лр ), не равные нулю только для т = О. Интегрирование произведения двух рядов в знаменателе дает интеграл двух ортогональных функций Бесселя, поэтому остается только один ряд: Глава 4.
Синтез диаграмм направленности двумерных и круглых антенных решеток 4.1.4. Разностная диаграмма направленности при распределении Бейлисса для круглых апертур соя фНц(1р яп О сок ф), (4.17) Перед обсуждением разностной диаграммы направленности распределения Бейлисса с параметром й полезно рассмотреть круглую апертуру радиуса а с равномерным распределением, возбуждения двух половин которой по фазе различаются на л.
Интеграл диаграммы направленности по ф сводится к Глава 4. Синтез диаграмм наиравленности двумерных и круглых антенных решеток Альтернативным вариантом суммирования по й членам является следующий: ' ~ В,У~(т~р„) Ди) = исоиф У1(ли) ~ (4.23) У полученной разностной диаграммы нули при и > й определяются выражением ~„=+~/А2 + л2. Поскольку идеальная разностная диаграмма имела нерегулярный уровень ближайших боковых лепестков, в ~3~ скорректированы эти й нули и получена монотонная огибающая боковых лепестков. Это дела- 4.1.
Двумерные круглые антенные решетки Коэффициент удлинения о задается выражением На рис. 4.12 показано апертурное распределение для случая, изображенного на рис. 4.10. Как и ожидалось, большие значения й при заданном Я К приводят к росту амплитуды на краю раскрыва, которая может превышать амплитуду в центое. На оис. 4.13 и Глава 4. Синтез диаграмм наиравленности двумерных и круглых антенных решеток КИП определяется как КНД в пике разностной диаграммы, деленный на КНД для суммарной диаграммы при равномерном апертурном распределении. В силу ортогональности членов апертурного ряда интеграл КНД легко оценивается, что дает Второй важный параметр — крутизна диаграммы — здесь нормирован к Глава 4.
Синтез диаграмм наиравленноети двумерных и кругльп антенньп решеток для получения трех распределений, соответствующих требуемым диаграммам направленности, используется ступенчатая аппроксимация. Превосходные результаты получаются уже с небольшим числом подрешеток на квадрант. Эта конфи|урация особенно перспективна в случае печатных антенн, поскольку такое оформление естественным образом подходит для реализации с помощью полосковых линий, 4.2. Деумерние апертуры, отличные ат круглых 145) 1 часто останавливаются в локальном максимуме или зависают в седловои точке.
С помощью более сложных алгоритмов обе эти сложности можно обойти, и, как правило. определяется абсолютный максимум ~5~. Некоторыми из таких алгоритмов являются методы Флетчера 16 — 81. Алгоритм, разработанный в 1121, позволяет установить предельные значения по областям, например, областям боковых лепестков; частая дискретизация обеспечивает осуществление минимаксной оптимизации по алгоритму 118~. Обзор методов оптимизации без ограничений дается в работе 1191. Поисковые методы в целом булава 4. Синтез диаграмм наиравленноети двумерных и круглых антенных решеток При более строгом аналитическом подходе используется преобразование Бакланова ~1~, с помощью которого двумерная (20) задача сводится к одномерной (1Е)). В работе ~24~ это преобразование применено к квадратной АР, и получены кольцевые боковые лепестки чебышевского типа.
В работе ~171 данный метод распространен на АР с изменяемой топологией кольцевых боковых лепестков. Пусть диаграмма направленности квадратной антенной решетки из Ю х Ж элементов имеет вид Л'Л Ж/7 Суммирование начинается с большего из значений и или и. Параметр ио связан с огибающей боковых лепестков и определяется итерационным путем. Для определения В, коэффициентов в процедуре синтеза может использоваться процесс подгонки корней, или процесс, описанный в разделе 3.9.2. В любом случае„для вычисления положения ~кольцевых) боковых лепестков, должны быть определены корни полинома.
Эта процедура повторяется при каждой итерации. К счастью, обычно требуется менее 10 итераций. Дальнейшее использование проекционного Глава 4. Синтез диаграмм наиравленности двумерных и круглых антенных решеток 14. Зояейюп, 1., МоеьсЫ1п, 1.„апс1 БоЫе11, У., «А Мопори1зе 1.1аг Р1аге Ап1еппа аког Мья1е Яее1сег», ргезегйес1 аг Фе Мй1агу Е1есггошсь Ве1епье Ехро, ЖеьЬас1еп, Жез| 0еггпапу, Берг.
1977. 15. К1ш, У. 13., «Реал В1гесйи1у Орйппуаг1оп ипс1ег Яссе 1.оЬе 1еъе1 Сопйга1пй 1п Ап1еппа Аггауз», Е1есйотаучейсю, Ъ'о1. 8, 1Чо. 1, 1988, рр, 51 — 70. 1б. Кпп, У. 13., «А Райегп ЯупФеяя Тесйшцое 1ог Р1апаг Аггауя ччй Е1егпегйь Ехсйес1 1п-Ржаве», Х Е1ес~ютаупейс И"а~ею Арр1., Уо1. 4, Мо. 9, 1990, рр. 829 — 845. 17. Кип, 1'. ~3, апг1 ЕШоп, В.. Я., «Ех1епяопз о1 где Трепа-СЬеп~ Райегп ЯупФеьь Тес11п1- ци~ » Х Нсч.~юлюипоианс иьтиис 4г>л7 ъл1 1 мо ч,~4 1ОЯЯ, ге ')~5 ЖЯ ЭЛЕМЕНТЫ АНТЕННОИ РЕШЕТКИ В антенных решетках поперечного излучения с неподвижным лучом .м~гчт Глава 5. Упементы антеннои решетки диапазоне от значения, соответствующего короткому диполю, до значения для диполя с длиной, примерно равной 0.6Х. Полоса пропускания, определяемая по входному импедансу, обычно ограничена.
Как показано в 1898 г. Абрахамом, диполь с исчезающе малой толщиной имеет синусоидальное распределение тока. Для вычисления взаимного импеданса и собственного импеданса очень тонких ~Е/а > 100) диполей применима обсуждаемая в гл. 7 теория импеданса нулевого порядка Картера. Согласно этой теории, волновые диполи имеют нулевой ток питания, таким образом, для них требуется теория более Глава 5. Элементы антенной решетки фидера.
Симметрирующие трансформаторы в этом случае располагаются перпендикулярно экрану и используют приблизительно четвертьволновое расстояние между диполем и экраном. Простым, но часто используемым симметрирующим трансформатором является изображенный на рис. 5.4 цилиндр с разрезом, у которого длина разреза составляет Х/4. Большая широкополосность обеспечивается коаксиальными симметрирующими устройствами типа 1 или Ш ~83~, в которых коаксиальная Глава 5, Элементы антенной решетси Глава 5. Элементы антеннои решетки Глава 5.
Элементы антенной решетки С БОО х Р ~ОО О 5.2. Щели в волноводе Конический монополь или биконический диполь имеют несколько лучшую полосу пропускания, чем их плоские аналоги. Их анализ методом ГВТВ (конечно-разностный метод во временной области) выполнен в работе ~751. Диполи (монополи) в оболочке, окружающей центральную часть диполя, предложены в ~81. В работе ~101 их конструкция существенно улучшена путем раскрытия оболочки, благодаря чему достигаются большая компактность и универсальность. Соответствующие материалы по родственной темятикм можно найти нэ- Глава 5.
Элементы антенной решетки Возможность получения точного апертурного распределения в щелевых антенных решетках привела к тому, что они заменили рефлекторные антенны многих бортовых РЛС ракет и летательных аппаратов и широко используются во многих других приложениях. Узкая щель, расположенная вдоль оси широкой стенки волновода, не излучает: для создания излучения щель должна быть смещена к краю или повернута под углом к средней линии. Аналогичным образом не излучает щель в узкой стене волновода, расположенная перпендикулярно ребру; при наклоне щели происходит ее возбуждение волноводной мо- вать, меняя шаг размещения элементов.
Однако в случае боковых щелей при некоторых углах наблюдаются боковые лепестки с поперечной поляризацией. Эти лепестки могут быть подавлены путем замены каждой из щелей близко расположенной парой щелей с меньшим углом наклона. 5.2.1. Продольные щели а широкой стенке волноаода Глава 5, Элементы антенной решетки 0.51б 0.508 5.2. Щели в волноводе Глава 5.
Элементы антеннои решетки о.б 0.2 5.2. Щели в волноводе булава 5. Элементы антеннои решетки На фрезерных станках удобно изготавливать волноводные щели со скругленными концами. В первом приближении такая щель эквивалентна прямоугольной щели с той же шириной и площадью 185, 8б~. Для получения более точных результатов можно использовать расчет методом моментов 1106~.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
