Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 41

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 41)

Также не накладываются ограничения иа разнос между элементами прн измерении коэффициентов связи при выбранных условиях. Значительное упрощение достигается при принятии допущения, что каждый элемент находится в одинаковых условиях и возбуждается одинаковым напряжением. В этом случае отношение ) Урч)/) У „) всегда равно единице, а коэффициент отражения для тп-го элемента представляет собой просто сумму коэффициентов взаимной связи с учетом фазы сигнала возбуждения каждого элемента: Гтн= 1 Сын рч е /~т-Р7Г /(и — а77 хз е ез ьч где е/7т Е7 ха и е/(" Ч) эз определяют фазу возбуждения по осям к и р ра-го элемента относительно 7ип-го элемента. Изменения полного сопротивления по отношению к полному сопротивлению при положении максимума ДН в направлении по нормали можно найти из выражения г „ (В, р)/8„„ (О,О) = () + Г„„ (В, ф))/() — Г„„ (В, р)) Метод езаимных лолнык сонратиелениа.

Метод заключается в определенни зависимости напряжений от токов на входе антенны. Определяющим параметром прн этом является полвое сопротивление, отнесенное ко входу антенны (т. е, У и//тч), которое обозначается как Лр (тн) и называется полным сопротивлением возбуждения или действующим сопротивлением. Уравнение, связывающее входные тони и напряжения, имеет вид При использовании раздельвых линий питания остаетси справедливой эквивалентная схема, показанная на рис. !6, и уравнение, связывающее входные напряжения и напряжения генераторов, то~да можно записать как -е — Лк/ п. Двойной индекс в этом уравнении показывает положение каждого элемента в решетке по горизонтали и вертикали.

Ета рч представляет собой отношение напряжения, наводимого на входе та-го элемента, к току в ра-м 160 4.4. Согласование и азапмныл свлзи в апгенмык решетках элементе. При соответствующем объединении этих двух уравнений полу- чаем 1 та= Лм'2тп, рч ) рч Ро (г та 21 (ти)=— )тп Ро тп Величины всех токов одинаковы, поэтому дд гдд ' урд ))р(р,61 Рис. !З.

Сравнение изменений сопротивленнк Пентрального злемепта в ремесле с равнтторонней треугольной сеткой пз Эк 11 нолуволновмк внбраторов над заземленной плоскостью н в бесконечной решетке !77!. Я (тл)= ~2тп, рч Х ре Х ег(т — л17 хв е) 1и — о! 7 з ° Это выражение представляет собой сумму взаимных сопротивлений с учетом фазы возбуждения в каждом элементе.

В эту сумму входнт собственное полное сопротивление тл-го элемента. Для получения удовлетворительных результатов вовсе не обязательно суммировать взаимные сопротивления большого числа элементов. В работах [26, 27! проведев более подробный анализ метода взаимных сопротивлений, который дает удовлетворительные результаты при допущенни равенства тоиов. На рис. 18 приведены результаты для полного сопротивления центрального элемента в решетке из 9Х !1 вибраторов над заземленной плоскостью в сравнении с полным сопротивлением вибратора в бесконечной решетке. Метод последовательности дафракпионпых лепестков. Лля расчета изменений полного сопротивления при сканировании весьма удобен метод дифб Ззн.

177З 161 ст„— 7 ) „= ~~'.12 „, 1 )Рч. ро Если известны напряжения генераторов и взаимные сопротивления, то можно найти значения токов. После определения тока в элементе сопротивление возбУжденин находитсЯ по фоРмУле 7п (тп) = СгппЛтп — 2 . Лла Решения уравнения относительно токов необходимо найти обратную мат. дд рицус равную пб размерам квадрату. числа вводимых элементов, На практике можно использовать часть элементов в решетке, а в уду центре решетки выбрать элемент в качестве типового,, имеющего типовые изменения полного сопротивления.

Если допустить, что токи воз- угд буждения каждого элемента одинаковы, за исключением линейных фазовых изменений от элемента к элементу (т. е. случай, близкий к регулярной бесконечной решетке), ьс то необходимость в нахождении тонов отпадает и расчеты значительно упрощаются В этом слу. чае имеем Гл. 4.

Фазироаанные антенные решетки язлунаюсаал алелюура Юхеаная алерюупа сз)па ~ ф.< зспа — — — — л-)су-ч. Яонлинируюа7ая линза Ж Фазебрицаюела Рвс. сз. Прострввствевввв системз ввтвмвв без рвзввзвв, лвющвв вемелвтельмыо. (боко. выез левссскм врв всвользоввмвв обратимых фезоврвщетелеа. элемента в решетке.

При сканировании структура дифракпионных лепест. коз смещается, попадая в дру~ие точки ДН элемента, что обусловливает изменение величины сопротивлений. Созмещенныс системы питания. При совмещенной системе питання влияние взаимных связей становится зависящим от того, является ли фазовращатель обратимым или необратимым. На рис. !9 показана решетка с пространственным питанием.

Считается, что сигналы возбуждения элементов решетки во входной апертуре имеют одинаковую амплитуду и фазу. При использовании необратимых фазовращателей фаза сигнала, отраженного от элементов излучающей апертуры, не зависит от установки фазы в фазовращателях. Следовательно, когда возникают отражения от излучающей апертуры, фаза отраженного сигнала такова, что можно рассматривать входную апертуру возбуждения как зернало для наблюдателя со стороны облучатс.

ля. Величина отраженных сигналов определиется апертурой излучения. Поскольку отраженный луч не сканирует, появляется возможность обеспечить удовлетворительное согласование во входной апертуре. В этом случае согласование входной апертуры эквивалентно введению независимых систем питания для элементов излучающей апертуры. Любые вторичные отражения от входной апертуры будут излучаться в первоначальном направлении отклонения луча. При использовании обратимых фазовращателей сигналы, отраженные от излучающей апертуры, приобретают при отражении дополнительный фазовый сдвиг, что приводит к появлению в направлении 8 максимума ДН. Фазлровка отраженной волны такова, что угол отклонения в даа раза боль- 162 ракпнонных лепестков 137, 38!, при котором анализируются изменения полного сопротивления бесконечной эквидистантной решетки элементов.

Подробное рассмотрение этого метода громоздко, и поэтому здесь будет дана лишь его краткая характеристика. Суть метода заключается в использовании периодического характера структуры сигналов фазирования решетки для разложения распределения по апертуре в ряд Фурье. Возбуждение в плоскости апертуры связано с излучаемой мощностью полным сопротивлением, которое можно также записать в виде ряда Фурье. Каждый член этого ряда соответствует положению дифракпионного лепестка (в действительном или мнимом пространстве). Значения ДН элемента (в пределах действительного или мнимого пространства) в каждом из этих положений дифракционных лепестков суммируются для определения полного сопротивления 4.4.

Согласование и езаимнмс связи е антснньы ресистнах ше первоначального значения (в пространстве а|и 6). Часть энергии претер- певает вторичные отражения от входной апертуры (которая теперь имеет рас. согласование, соответствующее отклонению на угол 2 а!п 0) и снова приобре- тает фазовый сдвиг, обеспечивающий образование лепестка в излучающем раскрыве под углом 3 з|пВ. Дополнительные отражения приобрета|от удво- енные фазовые сдвиги (относительно первоначальной фазы) при иаждом пе- реотражении, что приводит к появлению лепестков под углами 5сйп В, 7 з|п 0 н т. д. Уровни этих лепестков с учетом числа переотражений примерно равны произведению коэффициентов отражения по вапряжению. Например, обоз- начим через Г, (з|п 0) и Г| [2 з|п О) коэффициенты отражения, соответству.

ющие углу сканирование ып В для излучающей апертуры н углу 2з|п 0 во входной апертуре. Если Гг (з!и О) = 0,2 и Г| (2з|п 6) = 0,5, то уровень излу- чающего лепестка в направлении Зз!пВ равен Г„(з|п О) Г| (2ып 6) = 0,1 или на 20 дБ ниже уровня главного лепестка, Аналогичные результаты мож.

но получить для последовательных (39] н реаитивных параллельных систем питания (26]. Взаимная связь и поеерхностные волна. Взаимная связь между двумя вибраторами ]40] должна ослабляться пропорционально 1/с в Н.плоскости и 1/сз в 5-плоскости (Е- и Н.плоскости меняются местами для случая щеле- вых излучателей). Измерения величины связи ]4|] показывают, что внутри ешеткн степень ослабленна несколько выше, чем было определено ранее о означает, что часть энергии попадает на другие элементы решетки и мо- жет рассеиваться н переизлучаться этими элементами. При аналогичных из- мерениях установлено, что разность фаз сигналов, наводимых за счет свя.

эи в элементах, прямо пропорциональна их удалению от возбужденных элементов; это свидетельствует о наличии поверхностной волны, распростра- няющейся в решетке и передающей энергию каждому элементу. Для получения наилучших характеристик скорость поверхностной вол- ны долкага быть близкой к скорости распространения в свободном простран- стве. В решетке с волноводами илп рупорами, заполненнымн диэлектриком, скорость распространения поверхностной волны несколько снижается. Бо- лее того, если днэлектрический наполнитсль выступает из излучающих эле- ментов нли если перед решеткой установлена диэлектрическая пластинка, то снорость поверхностной волны может существенно уменьшиться.

Подоб- ная поверхностная волна имеет большое значение, поскольку она может обусловить отражение колебаний н появление потерь при некоторых углах отклонения луча. Наиболее четко это можно видеть прн анализе условий фв- вировки, при которых сигналы за счет взаимных связей со многими эле- меитамн складываются в фазе и вызывают сильное отражение в типовом эле- менте, Рассмотрим решетку, в нагорай скорость распространения поверх- ностной волны равна скоростн в свободном пространстве. Разность фаз на- 'пряжений, наводимых в элементе 00 рис. 20 за счет связи с двумя соседнимн алиментами, зависит от угла отклонения 2ис 2лз , 2пз Ьф= + з|п Ос= (1+э!п Вэ).

Характеристики

Список файлов книги