ГлавнаяКарта сайтаНапишите намПоиск по сайту
EDS-Soft
ElectroDynamic Systems Software ScientificTM
Antenna Systems ResearchTM
Radiolocation Systems ResearchTM






Ближняя зона антенны

Зона, ограниченная расстоянием до десяти длин волн, излучаемых антенной.

(из «Словаря терминов» нашего сайта)






Виктор Иванович Чулков, ведущий научный сотрудник Калужского НИИ.
Является автором и руководителем проекта “EDS–Soft” (с 2002 года).
1/ 23все страницы

Влияние краевых эффектов на характеристики широкополосной антенной решетки



Опубликовано: 01.01.2007
© В. И. Чулков, 1991. Все права защищены.
© EDS–Soft, 2007. Все права защищены.


В работе [1] на основе модели бесконечной антенной решетки рассмотрена плоская АР из малогабаритных излучателей с импедансной структурой большой индуктивной величины. Вместе с тем применение в АР излучателей малых электрических размеров при таких же малых расстояниях между ними (сильная взаимная связь) требует ответа на принципиальный вопрос: при каких геометрических размерах излучающего полотна реальной АР уменьшение взаимной связи между излучателями не уменьшит существенно эффективность их работы?

В настоящей статье на примере АР из ЛИ в составе двумерно–периодической АР, размещенных на расстоянии над импедансной структурой (рис.1), проанализированы краевые эффекты, обусловленные конечными размерами раскрыва АР. В качестве сторонней рассматривается волна, распространяющаяся в фидерах равноамплитудно с линейным набегом фаз.

Рис.1

Для перехода от модели бесконечной [1] к модели конечной АР воспользуемся следующим подходом, позволяющим находить характеристики конечной решетки в бесконечном экране с импедансом (рис.1) на основании решения граничной задачи электродинамики для бесконечной АР [2].

Предположим, что излучатели не проявляют себя физически в смысле непосредственного вклада в характеристики АР, если токи на них равны нулю [3]. При этом установившиеся на их входах напряжения формируют краевую волну [4]. Будем считать, что каждый излучатель АР состоит из элементов (например, двухполяризационная АР, многочастотная АР и т.д.). Тогда путь к анализу конечной решетки заключается в следующем:

— к излучателям с номерами подключаем бесконечные по величине нагрузочные сопротивления (холостой ход) через виртуальные фидеры с волновыми сопротивлениями W;

— излучатели с номерами могут быть подключены либо к согласованным нагрузкам, либо к генераторам через фидеры с теми же волновыми сопротивлениями W.

Здесь N — конечное множество номеров излучателей, ограничивающее фрагмент бесконечной периодической решетки, внутри которого находятся интересующие нас излучатели конечной АР. Введем обозначения:

– коэффициент взаимной связи между l-тым элементом m-того излучателя и s-тым элементом n-ного излучателя;

– амплитуда волны основного типа, распространяющейся в направлении ко входу s-того элемента n-ного излучателя;

– амплитуда волны основного типа, распространяющейся в направлении от входа l-того элемента m-того излучателя.

Тогда справедливо очевидное равенство, записанное для простоты применительно к одномерной АР (линейка излучателей):

(1)

Запишем амплитуды падающего поля в виде:

(2)

где — коэффициенты отражения от нагрузок, включенных в s-том возбужденном элементе n-ного излучателя, — то же для невозбужденного элемента, — множество номеров излучателей, где есть хотя бы один возбужденный элемент.

Пусть (т.е. отсутствует зависимость от номера излучателя). Тогда, подставляя (2) в (1), применяя преобразование Фурье и теорему о свертке и переходя к матричной форме записи, нетрудно показать, что амплитуды волны основного типа, распространяющейся в направлении от входов излучателей, удовлетворяют уравнению второго рода:

(3)

где для матриц введены обозначения

S — квадратная матрица рассеяния между элементами излучателя, , , — вектор–столбец , Е — единичная матрица, . Размерности всех матриц определяются величиной М.


1/ 23все страницы

Использованная литература

1. Чулков В. И. О широкополосности плоских антенных решеток микрополосковых излучателей. // Вторая Всесоюзная научно техническая конференция «Устройства и методы прикладной электродинамики», 9...13 сентября 1991 (Одесса). Тезисы докладов. — М.: МАИ, 1991, с. 148.
2. Филиппов В. С. Обобщенный метод последовательных отражений в теории конечных антенных решеток. // Изв. вузов. Радиоэлектроника, 1991, т. 34, №2, с. 26…32.
3. Чаплин А. Ф. Анализ и синтез антенных решеток. — Львов: Изд–во ЛГУ, 1987. 179c.
4. Филиппов В. С. Краевые волны в конечных антенных решетках. // Изв. вузов. Радиоэлектроника. — 1985, т. 28, № 2, с. 61…67.
5. Корн Г., Корн T. Справочник по математике для научных работников и инженеров /Пер. с англ. под ред. И. Г. Арамановича. — M.: Наука, 1968. 720c.
6. Хатсон В., Пим Дж. Приложения функционального анализа и теории операторов. — M.: Мир, 1983. 431c.
7. Положий Г. Н., Пахарева Н. А., Степаненко И. З. и др. Математический практикум /Под ред. Г. Н. Положего. — M.: ГИФМЛ, 1960. 232с.

Статьи за 2007 год

Все статьи
Авторизация
Логин:
Пароль:
 
 
 

GuidesArray Rectangular 0.2.14

GuidesArray Rectangular™ позволяет быстро провести инженерные расчеты двумерных фазированных антенных решеток прямоугольных волноводов на электродинамическом уровне.


Подписка



Изменение параметров подписки


 




 
 
EDS-Soft

© 2002-2019 | EDS-Soft
Контакты | Правовая информация | Поиск | Карта сайта

© дизайн сайта | Андрей Азаров