Антенная решетка из рупорно-линзовых антенн с электрическим качанием луча

Рис.3

Линза ускоряющая - коэффициент преломления . Пусть . Расстояние между пластинами a найдём из формулы

[4].

Получаем:

c="images/referats/450/image026.gif">

Профиль линзы задаётся формулой [6]:

(1)

Подставляя значения и в (1) получаем для данного случая:

(2)

Считая в (2) y=a1/2 найдём толщину линзы d.

Толщина линзы в плоскости Н будет другой.

Расчёт длины и углов раствора рупора

длина рупора в плоскости E:

длину рупора в плоскости Н считаем равной длине рупора в плоскости Е, т.е. R2=R1=23.3см

Находим углы раствора рупора:

6. Расчёт диаграммы направленности рупорно-линзового излучателя:

Поле в раскрыве синфазное, амплитудное распределение в раскрыве принимаем совпадающим с полем в поперечном сечении питающего волновода. Тогда диаграмма направленности будет рассчитываться по следующим формулам [5]:

- в Н плоскости;

- в Е плоскости.

Соответственно для нашего случая диаграмма направленности примет вид:

- в Н плоскости;

- в Е плоскости.

Диаграмма направленности рупора в Н плоскости:

Диаграмма направленности рупора в Е плоскости:

Расчёт антенной решётки

Как уже отмечалось, антенные решётки позволяют сделать диаграмму остронаправленной, увеличить КНД антенны, обеспечить возможность обзора довольно широкого сектора пространства. Исходными данными для расчёта антенной решётки (рис.4) являются ширина диаграммы направленности, сектор сканирования.

Поляризация горизонтальная, значит, вектор лежит в горизонтальной плоскости. Тогда параметры решётки в плоскости Е: d1, n, Ly, , .

Параметры решётки в плоскости Н: d2, m, Lz, .

1. Расчёт расстояний между излучателями.

Так как в плоскости Е осуществляется сканирование, то расстояние между излучателями находится по формуле:

, - находим по диаграмме направленности рупора на уровне 0.3 (сектор сканирования 10дБ, или). Тогда:

Получилось, что d1max меньше стороны рупора. Берём . Соответственно, данная решётка не сможет осуществить качание луча в заданном секторе. Так как антенна не может обеспечить заданный сектор сканирования на уровне 0.3, то сами зададим сектор сканирования, допустим, на уровне 0.7. По диаграмме направленности одиночного рупора находим новое значение (сектор сканирования ).

В плоскости Н режим синфазный. Находим расстояние между излучателями, при котором КНД решётки достигает максимального значения, т.е. оптимальное:

, где ,

Берём . Так как , то в диаграмме направленности будут довольно большие дифракционные лепестки.

2. Расчёт количества излучателей.

,

3. Расчёт длины решётки.

4. Расчёт уровня боковых лепестков.

в плоскости Е:

так как в плоскости Н 2 излучателя, то боковые лепестки в диаграмме направленности в Н плоскости будут отсутствовать.

5. Расчёт КНД решётки.

КНД антенной решётки находится по формуле: , где - количество излучателей в решётке; - КНД одиночного излучателя.

Видим, что КНД решётки значительно больше КНД одиночного рупора.

6. Определение разности фаз между соседними излучателями в плоскости, где осуществляется сканирование, т.е. в Е плоскости:

 Скачать реферат