ОТТ_СКРП_С5_Слайд_2019_1ст (1186276), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для некоторых типов апертур и заданных законов распределения поля по апертуре теоретически оценен максимальный уровень первогобокового лепестка по отношению к главному .При статистическом описании характеристик антенн (КУ по боковым лепесткам) используют функцию распределения F(G)F(G ) p g G ,(21)где p g G - вероятность того, что значение коэффициента усиления g имеет величину,меньшую некоторой фиксированной G;КУ - случайная величина в децибелах, нормальный закон распределения со средним G0(или G0 ) и среднеквадратическим σG = 2 дБ отклонениями;Таблица 1 – Теоретический максимальный уровень первого БЛ относительно ГЛПрактические измерения показывают:среднее значение усиления по боковым и задним лепесткам ниже;распределение усиления хорошо описывается нормальным законом (гауссовой кривой)и отличается хорошей статистической устойчивостью;среднее значение (математическое ожидание) коэффициента усиления первого бокового лепестка mG = 3 дБ, а среднеквадратичное отклонение σG = 6 дБ.4 Оценка характеристик направленности антенн в области нерабочих частот Частотная зависимость КУ:G0(f) = G0(f0) + C lg(f / f0) + D,(22)где G0 – коэффициент усиления по главному лепестку в рабочем диапазоне частот антенны,дБ;G(f) – коэффициент усиления по главному лепестку на частоте f за пределами рабочегодиапазона частот антенны, дБ;f0 - рабочая частота антенны;f - частота «нерабочего» диапазона;Ci – коэффициент, характеризующий скорость снижения коэффициента усиления антенны за пределами границы, определяемой частотой fгрi, дБ/дек;fгрi – граничная (нижняя или верхняя) частота рабочего диапазона частот антенны, i = 1,2;Di – постоянная, определяющая изменение коэффициента усиления антенны на границах ее рабочего диапазона частот, дБ.С, D - коэффициенты вычисляют по результатам измерений по методу наименьшихквадратов. При отсутствии экспериментальных данных реальную частотную характеристику антенны можно заменить характеристикой прямоугольной формы, полагая C1 = C2 = 0 и D1 =D2 = D; Значение D - ожидаемое расширение диаграммы направленности в горизонтальной и ввертикальной плоскостях на нерабочих частотах в зависимости от усиления антенны вдиапазоне ее рабочих частот.Коэффициент усиления антенны в диапазоне рабочихчастотG0 > 25дБ10 дБ < G0 ≤ 25дБG0 ≤ 10дБПараметры ДНА и модели на нерабочих частотахШирина ДНАШирина ДНАD, дБв гор.
плоскостив верт. плоскости4φ04θ0133φ03θ010360º180ºG0Примечание. φ0 и θ0 – соответственно, ширина ДНА в горизонтальной и в вертикальнойплоскости на уровне 3дБ в диапазоне рабочих частот антенны области боковых лепестков основные характеристики усиления в этой области не изменяются и модель ДНА в области боковых лепестков на нерабочих частотах может бытьвзята такой же, как и в области рабочих частот.5 Статистическое описание диаграмм направленности антенн Интегральная функция распределения коэффициента усиления:F (G ) 12 GG g mG exp[ 22G2] dg ,(23)где mG и G – соответственно, математическое ожидание (среднее) и среднеквадратическоеотклонение усиления в области боковых и задних лепестков ДНА, дБ. Параметры распределения mG и G получают посредством статистической обработкирезультатов измерений ДНА в области боковых и задних лепестков. Статистическое описание ДНА отличается высокой стабильностью своей формы и параметров, как в рабочем диапазоне частот антенны, так и вне его. На статистическое описание и значения его параметров мало влияет поляризация сигналов и окружающие объекты.
Структура боковых лепестков изменяется, однако распределение вероятностей и значения его параметров сохраняются. Отражения от окружающих объектов, размещенных вблизи антенны, оказывают некоторое влияние на параметр mG, которое приводит к небольшому его увеличению. В целомэто влияние зависит от размеров окружающих элементов и от начального (т. е. безокружающих элементов) медианного усиления антенны. Чем ниже начальное медианноеусиление антенны, тем больше это влияние.Параметры функции F(G) для области бокового усиленияКоэффициент усиленияЧастотаПоляризацияmG, дБантенныРабочаяG0 > 25 дБЛюбая–10ПобочнаяРабочая–10РабочаяОртогональная–2010 < G0 25 дБПобочнаяЛюбая–10Рабочая0РабочаяОртогональная–13G0 10 дБПобочнаяЛюбая–3G, дБ14111310686.