Кнд прямолинейной антенной решетки
Основываясь на эквивалентности антенной решетки и непрерывной линейной антенны можно произвести уверенную оценку КНД решеток по соответствующим формулам для соответствующих непрерывных линейных антенн путем замены L на эквивалентную величину Nd. Таким путем получаем:
- — режим поперечного и наклонного излучения;
- — режим осевого излучения;
- – режим осевого излучения с оптимальным коэффициентом замедления фазовой скорости.
Условием применимости этих формул является выполнение неравенства (*), гарантирующие отсутствие побочных главных максимумов в области видимости. На ряду с приведенными оценками КНД в прямолинейных решетках полностью сохраняются все значения для оценки коэффициента использования поверхности при неравномерном амплитудном распределении и при наличии фазовых искажений. В переделе при больших значениях шага решетки КНД становится равным числу изотропных элементов. При сближении излучателей утверждение относительно КНД становится не справедливым и выигрыш в КНД практически отсутствует при шаге стремящемся к нулю. Причиной снижения КНД является взаимная связь излучения возрастающая при их сближении и автоматически решеточный ток каждого отдельного элемента синфазной решетки при неизменной излучающей мощности.
Излучающие раскрывы Исходные соотношения
Линейные излучающие системы формируют остронаправленные излучения и обеспечивают сканирование только в одной плоскости, проходящей через ось антенны. Для сужения луча в другой плоскости необходимо разместить излучатели на какой-либо поверхности достаточно больших размеров в сравнении с длиной волны. Такая антенна остронаправлена с непререрывно или дискретно распределенным источником ЭМВ на выбранном участке поверхности. Форму поверхности раскрыва, применяя принцип эквивалентности, можно деформировать необходимым образом. Наиболее распространенные – плоские излучающие раскрывы. Форма раскрыва может быть произвольной: прямоугольник, круг и т.д. Излучающий элемент раскрыва характеризуется нормированной векторной комплексной характеристикой направленности в его собственной местной сферической системе координат. Начало этой системы координат располагается внутри элемента. Пусть у всех элементов ХН одинаковые. Помимо ХН одного излучателя раскрыв характеризуется также способом размещения элементов(дискретно или непрерывно) и амплитудно-фазовое распределение комплексных амплитуд возбуждения элемента. В соостветсвии с теоремой перемножения ХН плоского раскрыва можно представить в виде , где — комплексный множитель направленности системы изотропных излучателей расположенных в точке размещения центров элементов. Для дискретной системы из n-излучателей расположенных в точках координатами (xn;yn) в плоском раскрыве формула для для множителя направленности имеет следующий вид
- ,
где — разность хода лучей в точке наблюдения из начала координат и из точки (xn;yn)
В формулах (1) и (2) все излучатели в пределах раскрыва пронумерованных единой последовательностью чисел. Учитывая формулу (2) выражение для Если в излучателе заполняют раскрыв непрерывно, то суммирование в формуле (1) заменяется интегрированием по площади и формула для множителя направленности примет следующий вид:
- ,
где S – площадь раскрыва — функция амплитудно-фазового распределения возбуждения. Введем новые угловые переменные Формулу (3) можно привести к виду преобразование Фурье при x,y є S. Распределение возбуждения отлично от 0 только в пределах раскрыва, из чего следует, что множитель направленности является двухмерной функцией с ограниченным спектром. Преобразование Фурье широко применяются в радиотехнике, а вычисление производится на ЭВМ по алгоритмам быстрого преобразования Фурье. КНД и эффективная поверхность плоского синфазного раскрыва Пусть излучающая система представляет собой отверстие площадью намного больше длины волны S>>λ в бесконечно плоском экране, совпадающим с плоскостью Z=0 и разделяющим верхнее и нижнее полупространство. Возбуждение отверстия осуществляется из линейно полупространственной плоской ЭМВ, которая распространяется в направлении оси Z и характеризуется состоянием ЭМП. В соответствии с принципом эквивалентности ЭМП в верхнем полупространстве можно трактовать как созданное излучение вторичных источников, распределенных по какой-либо поверхности, полностью охватывающей истинные источники. Удобно выбрать в качестве такой поверхности плоскость. Поэтому отерстие заменяем излучающим раскрывом. Элементарная площадка раскрыва ds=dxdy представляет источник Пойгенса, создающий при Z→0, r→∞ ЭМП. Интегрируя выражения для ЭМП по всей площади раскрыва с учетом пространственной разности фаз приходим к формуле для дальнего ЭМП раскрыва При синфазном возбуждении раскрыва максимальное излучение оказывается ориентировочно вдоль оси Z, где разность хода лучей для всех элементов раскрыва равна 0. Модуль Е в ДЗ в этом направлении: Для определения КНД раскрыва необходимо знать полную мощность излучения. Проще всего найти её не вычисляя вектора Пойнтинга через поверхность раскрыва. Используя определение КНД приходим до КНД раскрыва D=При равномерном и синфазном распределении Ex=const распределением возбуждения имеет эффективную площадь точно равную площади раскрыва. Увеличивая соотношение КНД синфазного раскрыва можно увеличить до очень больших значений. Квадратный раскрыв со стороной 10λ может иметь КНД=1250. При неравномерном и несинфазном распространении возбуждения КНД распространения оказывается меньше максимального значения Уменьшение КНД при неидеальном АФР принято оценивать так называемым апертурным коэффициентом использования поверхности Значение коэффициента использования поверхности не зависит от формы ХН элемента раскрыва, и поэтому вместо Ех можно использовать любую функцию возбуждения Метод эквивалентов или излучение в анализе плоского раскрыва Рассмотрим произвольный по форме плоский раскрыв с заданной амплитудно-фазовым распределением а(х,у). Если раскрыв возбуждается синфазно, то направление главного максимума перпендикулярно его плоскости. Множитель направленности раскрыва иеет следующий вид: (**)Входящую в показатель подинтегральную экспоненциальную величину можно трактовать как расстояние в плоскости раскрыва от начала координат до проекции и интегрировать по напряжению U относительно Х задавшись углом Переходя к повернутой на угол декартовой системе координатUV можно привести формулу (**) к видуМН. Эквивалентная линейная антенна , гдеАФР возбуждает выражение:
Классификация антенных решеток
Направленность действия простейшей антенны — симметричного вибратора — невысокая. Для увеличения направленности действия уже на первых этапах развития антенной техники стали применять систему вибраторов — антенные решетки (АР). В настоящее время антенные решетки наиболее распространенный класс антенн, элементами которых могут быть как слабонаправленные излучатели (металлические и щелевые вибраторы, волноводы, диэлектрические стержни, спирали и т. д.), так и остронаправленные антенны (зеркальные, рупорные и др.).
Применение антенных решеток обусловлено следующими причинами. Решетка из N элементов позволяет увеличить приблизительно в N раз КНД (и соответственно усиление) антенны по сравнению с одиночным излучателем, а также сузить луч для повышения точности определения угловых координат источника излучения в навигации, радиолокации и других радиосистемах. С помощью решетки удается поднять электрическую прочность антенны и увеличить уровень излучаемой (принимаемой) мощности путем размещения в каналах решетки независимых усилителей высокочастотной энергии. Одним из важных преимуществ решеток является возможность быстрого (безынерционного) обзора пространства за счет качания луча антенны электрическими методами (электрического сканирования). Помехозащищенность радиосистемы зависит от ypoня боковых лепестков (УБЛ) антенны и возможности пост стройки (адаптации) его по помеховой обстановке. Антенна решетка является необходимым звеном для создания такого динамическрго пространственно-временного фильтра или пpoсто для уменьшения УБЛ. Одной из важнейших задач современной бортовой радиоэлектроники является создание комплексированной системы, совмещающей несколько функций, например радионавигации, РЛС, связи и т. д. Возникает необходимость создания антенной решетки с электрическим сканированием с несколькими лучами (многолучевой, моноимпульсной и т. д.), работающей на различных частотах (совмещенной) и имеющей различные характеристики.
Имеется ряд конструктивно-технологических преимуществ антенных решеток для бортовых и наземных устройств по сравнению с другими классами антенн. Так, например, улучшение массогабаритных характеристик бортовой аппаратуры происходит за счет использования печатных антенных решеток. Снижение стоимости больших радиоастрономических телескопов достигается благодаря применению зеркальных антенных решеток.
Антенные решетки могут быть классифицированы по следующим основным признакам: геометрии расположения излучателей в пространстве, способу их возбуждения, закономерности размещения излучающих элементов в самой решетке, способу обработки сигнала в решетке, амплитуднофазовому распределению токов (поля) по решетки и типу излучателей. В зависимости от геометрии расположения излучателей АР подразделяются на линейные, дуговые, кольцевые, плоские, выпуклые (цилиндрические, конические, сферические и др.) и пространственные (трехмерные)(см.рисунок) Пространственная решетка в простейшем случае представляет собой систему из двух плоских решеток, параллельно расположенных в пространстве.
Размещение излучателей в самой решетки может быть эквидистантное, у которого шаг (расстояние между излучателями) величина постоянная и неэквидистантное, у которого шаг меняется по определенному закону или случайным образом . В плоской АР излучатели могут быть расположены в узлах прямоугольной или косоугольной координатной системы .
Если косоугольная сетка состоит из равносторонних треугольников, то такая структура образует правильные шестиугольники и называется гексагональной .
По способу возбуждения (питания) излучателей различают решетки с последовательным и параллельным питанием. Возможен также пространственный способ возбуждения, который называют иногда оптическим или «эфирным» .
В больших антенных решетках применяют комбинации последовательно-параллельного питания излучателей, особенно в случае разделения всей антенной решетки на подрешетки (модули) меньших размеров. При последовательном питании элементы решетки возбуждаются падающей волной последовательно друг за другом , а при параллельном — независимо .
Частным случаем параллельного питания является схема типа «елочка», образующаяся за счет каскадного деления подводимой мощности на две части . В случае пространственного возбуждения элементы решетки возбуждаются падающей волной от первичного облучателя.
В питающем антенную решетку тракте (фидере) возможна различная пространственно-временная обработка сигнала. Изменение фазового распределения в решетке с помощью системы фазовращателей в питающем тракте позволяет управлять максимумом диаграммы направленности. Такие решетки называются фазированными антенными решетками (ФАР). Если к каждому излучателю ФАР иди к их группе подключается усилитель мощности, генератор или преобразователь частоты, то такие решетки называются активными фазированными антенными решетками (АФАР) . Приемные АР с саморегулируемым амплитудно-фазовым распределением в зависимости от помеховой обстановки называются адаптивными. Приемные АР с обработкой сигнала методами когерентной оптики называются радиооптическими. Приемные АР, в которых вся обработка ведется цифровыми процессами, называются цифровыми АР.
Совмещенные антенные решетки имеют в своем излучающем раскрыве два (или более) типа излучателей, каждый из которых работает в своем рабочем диапазоне.
Антенные решетки, формирующие с одного излучающего раскрыва несколько независимых (ортогональных) лучей и имеющие соответствующее число выходов, называются многолучевыми.
В зависимости от соотношения амплитуд токов возбуждения различают решетки с равномерным, экспоненциальным и симметрично спадающим амплитудными распределениями относительно центра решетки. Если фазы токов излучателей изменяются вдоль линии их размещения по линейному закону, то такие решетки называют решетками с линейным фазовым распределением. Частным случаем таких решеток являются синфазные решетки, у которых фазы тока всех элементов одинаковы.
Широкополосная антенная решётка с использованием структур из искусственного неоднородного диэлектрика Текст научной статьи по специальности «Физика»
Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Александрин Антон Михайлович, Саломатов Юрий Петрович
Рассматривается создание плоской широкополосной антенной решётки (АР), использующей излучающие структуры из искусственного неоднородного диэлектрика. Представлены результаты расчётов и экспериментального исследования АР диапазона 18-26 ГГц, использующей дополнительный фокусирующий слой из неоднородно-диэлектрических линз.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Александрин Антон Михайлович, Саломатов Юрий Петрович
Влияние наличия оправы на характеристики линзовых антенн из неоднородного диэлектрика
Исследование квазиоптических структур из искусственного диэлектрика в СВЧ-диапазоне
Анализ существующих конструкций антенных элементов пеленгаторных решеток
Оптимизация расположения антенных элементов Вивальди в широкополосных антенных решетках
Антенная решетка с круговой диаграммой направленности для систем WiMAX
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Wideband array with artificial inhomogeneous dielectric structures
The article describes the construction of a flat wideband antenna array with the radiating artificial inhomogeneous delectric structures. The calculation and experiment results for the 18-26 GHz antenna array with additional focusing layer are presented.
Текст научной работы на тему «Широкополосная антенная решётка с использованием структур из искусственного неоднородного диэлектрика»
А.М. Александрин, Ю.П. Саломатов
Широкополосная антенная решётка с использованием
структур из искусственного неоднородного диэлектрика
Рассматривается создание плоской широкополосной антенной решётки (АР), использующей излучающие структуры из искусственного неоднородного диэлектрика. Представлены результаты расчётов и экспериментального исследования АР диапазона 18-26 ГГц, использующей дополнительный фокусирующий слой из неоднородно-диэлектрических линз.
Ключевые слова: неоднородный диэлектрик, широкополосная антенная решётка.
Основная сложность в создании широкополосного излучателя АР — получение однонаправленной диаграммы направленности (ДН) при сохранении необходимого уровня согласования и параметров ДН во всей полосе частот. Известны различные типы широкополосных антенн, которые удовлетворяют одновременно части этих требований [1]. Дополнительной проблемой является создание широкополосной схемы деления мощности в диаграммообразующей схеме (ДОС). При большом числе излучателей АР необходимо большое число ступеней деления, что приводит к значительным потерям на рассогласование. Для уменьшения этих потерь необходимо сокращать число делителей в ДОС, а значит, и число излучателей.
Для решения данных проблем предлагается использовать в составе АР широкополосный излучатель проходного типа из искусственного неоднородного диэлектрика — цилиндрическую линзу Микаэляна [2]. В качестве широкополосного облучателя линзы используется широкополосный вибратор в печатном исполнении [3, 4], расположенный над металлическим экраном (рис. 1). Построенный таким образом излучатель АР может иметь произвольные размеры апертуры при сохранении плоского фазового фронта, что является преимуществом перед рупорными излучателями. Однако размер апертуры излучателя жёстко связан с его толщиной и диэлектрической проницаемостью в центре линзы. Кроме того, размер излучателя в составе решётки должен быть возможно меньше (при соответственно более высокой плотности размещения), чтобы уменьшить влияние спадающего к краям амплитудного распределения в линзе Микаэляна.
Неоднородный диэлектрик линзы Микаэляна можно реализовать разными способами [5-7]. В данной работе цилиндрическая линза набирается из плоских звездообразных слоёв диэлектрика, образованных N радиально расходящимися лепестками (рис. 2). В такой конструкции неоднородность диэлектрической проницаемости достигается путём изменения вдоль радиуса коэффициента заполнения материалом сектора, содержащего лепесток, в соответствии с законом для линзы Мика-эляна:
тре линзы, Ь — толщина линзы.
Если поставить дополнительное условие п(го) = 1, где щ — радиус линзы, то выражение (2) запишется следующим образом:
где п(г) — зависимость показателя преломления вдоль радиуса, щ — показатель преломления в цен-
Работа выполнена при поддержке гранта Минобрнауки в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы».
Из (2) можно вычислить геометрию одного лепестка в полярных координатах как зависимость ф(г) , при этом ф(0) = %/N , а ф(/0) = 0 . Толщина линзы определяется из (1).
Рис. 1. Печатный широкополосный вибратор
Экспериментальное исследование макета АР
Для экспериментального исследования была изготовлена АР из 16 гексагонально расположенных элементов (рис. 3). Топология АР вытравлена с обеих сторон подложки из материала Rogers RT5880.
Рис. 3. Плата АР с вытравленной топологией. Верхняя и нижняя стороны
Для изготовления фокусирующего слоя из линз Микаэляна был выбран листовой материал толщиной 1 мм с диэлектрической проницаемостью 2,9. Элементарный слой фокусирующего слоя образован шестнадцатью 9-лепестковыми элементами, соединяющимися в углах (рис. 4). При наборе полного слоя элементарные слои укладываются с чередованием направления лепестков (рис. 5). Между платой АР и фокусирующим слоем оставлен зазор 2 мм, необходимый для исключения влияния линз на распространение волны в двухпроводной линии передачи. Зазор между платой АР и экраном составляет 5 мм. Зазоры обеспечиваются слоями пенополистирола с е = 1,05 .
Рис. 4. Элемент фокусирующего слоя Рис. 5. Наложение элементарных слоёв на АР
Экспериментальный макет показан на рис. 6. Коэффициент отражения от входа исследуемой АР показан на рис. 7. Как видно из рисунка, коэффициент отражения в рабочей полосе частот не превышает -10 дБ.
Рис. 2. Линза Микаэляна
Рис. 6. Общий вид экспериментального макета Рис. 7. Расчётный (пунктир) и экспериментальный
Измерение характеристик направленности было проведено методом сканирования ближнего поля антенны [8]. Измеренные и расчётные ДН приведены на рис. 8 и 9. ДН приведены на граничных частотах рабочего диапазона для плоскости Е (ф = 90°). В данном сечении расстояние между элементами, а значит и уровень дифракционных лепестков, является максимальным, то есть данное сечение ДН является наиболее характерным. Из рисунков видно, что из-за сужения ДН излучателя дифракционный лепесток ослабляется до уровня, не превышающего уровень первого бокового лепестка, который за счёт некоторой неравномерности амплитудно-фазового распределения (АФР) равен -12 дБ. На рис. 10 приведены зависимости максимального УБЛ, наблюдаемого в четырёх характерных сечениях (угол плоскости сечения отсчитывается от плоскости Н, которая параллельна горизонтальным рядам излучателей).
Частотные зависимости КНД и КУ показаны на рис. 11, где изображены графики КНД синфазной равномерно возбуждаемой апертуры, площадь которой равна площади антенны (-Оса), КНД, измеренного методом сканирования в ближней зоне -Оизм и КУ, измеренного при помощи эталонной антенны О.
Рис. 8. ДН АР на 18 ГГц в плоскости Е (ф = 90°). Сплошная линия — эксперимент, пунктирная линия — расчёт
1.6 Содержание отчета
- Структурная схема измерений (с обязательным указанием типов приборов).
- Результаты предварительного расчета (таблицы и графики нормированных диаграмм направленности в полярнойсистеме координат, расчетные значенияRвхи Хвх).
- Экспериментальные диаграммы направленности симметричных вибраторов (таблицы и графики нормированных диаграмм направленности в полярной системе координат).
- Расчет входного сопротивления измеряемых вибраторов
- Выводы по работе.
1.7. Контрольные вопросы
- Изобразить эпюры тока и напряжения в вибраторе различной длины.
- Что называется сопротивлением излучения симметричного вибратора?
- Что называется волновым сопротивлением симметричного вибратора?
- Нарисовать диаграммы направленности симметричного вибратора для различных значений его электрической длины (ℓ/λ).
- Что называется коэффициентом направленного действия (КНД) и коэффициентом усиления (КУ) симметричного вибратора?
Литература
- Г.Н. Кочержевский. Антенно-фидерные устройства. Радио и связь, 1981, с. 27 – 39.
- Г.Н.Кочержевский, Г.А.Ерохин, Н.Д.Козырев. Антенно-фидерные устройства. – М.: Радио и связь, 1989, с. 28 – 43.
- В.П.Чернышов. Антенно – фидерные устройства радиосвязи и радиовещания. Радио и связь, 1978, стр. 53 – 58.
- Л.К.Андрусевич, А.А.Ищук. Антенно – фидерные устройства.
СибГУТИ, 2006, стр. 16 – 32. Лабораторная работа № 2Исследование синфазной антенной решетки Цель работы: Исследование направленных и диапазонных свойств синфазной антенной решетки 2.1 Основные теоретические сведения Одиночный симметричный вибратор обладает слабо выраженными направленными свойствами. Ширина главного лепестка диаграммы направленности (ДН) по половинной мощности полуволнового вибратора равна 80°, волнового — 40°. Коэффициент направленного действия симметричного вибратора не превышает 3,1. Поэтому для увеличения направленных свойств из вибраторов образуют структуры, называемые антенными решетками. Система соединительных линий, обеспечивающих возбуждение вибраторов, называется схемой питания решетки. Сопротивление излучения антенной решетки может на несколько порядков превышать сопротивление излучения одиночного вибратора. Благодаря этому существенно увеличивается излучающая способность антенны и соответственно ее коэффициент направленного действия и коэффициент полезного действия. Существует несколько видов антенных решеток:синфазные (несинфазные),равноамплитудные (неравноамплитудные), эквидистантные (неэквидистантные). В синфазных равноамплитудных решетках все ее элементы питаются током одинаковой амплитуды и фазы. В эквидистантных решетках расстояние между элементами одинаково. Антенные решетки бывают линейными и плоскими. В линейных решетках все ее элементы расположены в одну линию или в один ряд (рис.2.1). В плоских решетках элементы решетки располагаются в плоскости, занимая определенную площадь (рис.2.2.). Наиболее широкое распространение в практике радиосвязи получили синфазные, равноамплитудные, эквидистантные решетки. Антенная решетка этого типа исследуется в данной лабораторной работе. Параметры ДН антенной решетки (ширина главного лепестка, количество и уровни боковых лепестков) зависят от количества вибраторов n в данной плоскости (Е или Н) и расстояния d между ними (шага решетки). В общем случае формула для ДН синфазной, равноамплитудной, эквидистантной антенной решетки в плоскости Е имеет вид: F(φ) = F1(φ) ∙ Fс(φ), (2.1) где множитель (2.2) определяет ДН одиночного вибратора. Множитель . (2.3) называется множителем системы (множителем решетки). В плоскости Н F1() =1. Наличие в формуле тригонометрической функции (sin j) позволяет сделать вывод, что ДН решетки в общем случае имеет многолепестковый характер – имеется главный лепесток и боковые лепестки (рис.2.3). Угловое положение минимумов (нулей) в ДН можно определить из 2.3.Диаграмма направленности антенной решетки условия: , (2.4) где m = 0,1,2…. Из (2.4) следует, что . (2.5) Угловое положение максимумов боковых лепестков ДН определяется из условия . (2.6) Из (2.6) следует, что . (2.7) Направление максимума основного лепестка ДН синфазной решетки совпадает с нормалью к оси решетки (j=0), т.к. именно в этом направлении поля отдельных вибраторов в точке наблюдения складываются в фазе. Ширина главного лепестка ДН по нулевому излучению определяется из (2.5) при m = 0: . (2.8) В случае решеток больших размеров (nd>>l) sin j0 в (2.5) можно заменить аргументом j0: , рад. (2.9) Из (2.9) следует, что ширина главного лепестка уменьшается с ростом n либо шага решетки d. В случае фиксированной длины решетки L=(n-1)d=const по мере увеличения n шаг решетки уменьшается, и при неограниченном увеличении n ширина главного лепестка у в е л и ч и в а е т с я, стремясь к своему пределу , рад . (2.10) При этом в результате интерференции полей отдельных элементов решетки уровень боковых лепестков уменьшается. Боковые лепестки в ДН возникают тогда, когда поля какой либо пары элементов решетки в точке наблюдения складывается в фазе, что соответствует разности хода лучей(рис.2.4), кратнойl. Когда =l, возникает первый боковой лепесток, при =2l — второй боковой лепесток и т.д. Совершенно очевидно, что в первую очередь синфазное сложение полей обеспечивают крайние элементы решетки. Как следует из рис. 2.4, при разности хода =l, габариты решетки должны превышать l, т.к. отрезок является катетом треугольника АВС, а габариты решетки АВ – его гипотенузой. Таким образом,боковые лепестки в ДН существуют только тогда, когда габариты решетки превышаю величину, равную. Это условие распространяется и на одиночный вибратор, и на антенну другого любого типа (параболу, рупор и т.д.). Антенные решетки из вибраторов, как и одиночный вибратор, создают излучение в двух противоположных направлениях. Для создания однонаправленного излучения применяют металлические экраны (рефлекторы), которые выполняют чаще всего для уменьшения ветровой нагрузки из системы проводов. В настоящей лабораторной работе рефлектор выполнен из сплошного металлического листа. Для учета влияния рефлектора на ДН решетки в формулу (2.1) вводится третий сомножитель : F(j)=F1(j)Fc(j)Fp(j) , (2.11) который определяется по формуле Fp(j)=sin(kdpcosj), (2.12) где dp – расстояние от оси решетки до рефлектора, обычно равное 0.25. Как любая антенна, антенная решетка эффективно работает в ограниченной полосе частот. Режим работы антенн выбирают таким образом, чтобы коэффициент направленного действия (КНД) на центральной частоте рабочего диапазона был максимальным. Этому соответствует условие, равенство активной составляющей входного сопротивления Rвх волновому сопротивлению фидера Wф, и равенство нулю реактивной составляющей Хвх . При расстройке по частоте входное сопротивление антенны становится комплексной величиной. Из-за рассогласования антенны с фидером в нем возникает режим стоячей волны, и коэффициент бегущей волны (КБВ) в фидере уменьшается. Это приводит к уменьшению коэффициента направленного действия. Таким образом, критерием оценки полосы пропускания антенны может служить зависимость коэффициента бегущей волны от частоты. На рис.2.5 изображена частотная характеристика антенной решетки. Рабочей полосой антенны принято считать такую полосу частот, в пределах которой КБВ в фидере оказывается не ниже заданной величины. Величина минимального КБВ определяется на основании принятых норм при использовании антенн на линиях радиосвязи различного назначения. В лабораторной работе полоса пропускания антенной решетки определяется по уменьшению КБВ до уровня 0.5 от КБВмакс.
11.04.2015 655.36 Кб 24 лаб раб 2 иследование электромагнитных полей.doc
11.04.2015 469.5 Кб 89 лаб раб 3 исследование э.м волн в прямоугольном волноводе.doc
11.04.2015 1.35 Mб 21 лаб раб 4 моделирование оптических волноводов.doc
11.04.2015 795.65 Кб 28 лаб раб 5 исследование неоднородностей в трактах СВЧ.doc
11.04.2015 658.43 Кб 49 лаб раб 6 исследование СВЧ объемных резонаторов.doc
11.04.2015 4.87 Mб 103 метод укз лб АФУ.doc
Ограничение
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу: