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






Добротность

Характеристика колебательной системы, определяющая остроту резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в реактивных элементах контура …

(из «Словаря терминов» нашего сайта)






Виктор Иванович Чулков, ведущий научный сотрудник Калужского НИИ.
Является автором и руководителем проекта “EDS–Soft” (с 2002 года).
1/ 2/ все страницы

Теоретическое исследование свойств широкополосной антенной решетки на выпуклой гладкой импедансной поверхности



Опубликовано: 04.03.2005
© В. И. Чулков, 1991. Все права защищены.
© EDS–Soft, 2005. Все права защищены.


В п.4.4 работы [3] приведены асимптотические формулы для «парциальных» гармоник применительно к цилиндрическим периодическим структурам. Выражения (7) и (8) данной работы являются более общими, т.к. сориентированы на периодические структуры, связанные с двумерно−выпуклыми поверхностями.

Выражая далее с помощью, например, леммы Лоренца неизвестные коэффициенты в виде квадратур от тока на излучателе в единичной ячейке и используя граничные условия электродинамики на ИС и на поверхности излучателя можно получить систему операторных уравнений, решив которую определим коэффициенты и, следовательно, все характеристики выпуклой решетки. Подробно этот путь изложен в работе [2].

На основании полученных в работе выражений разработаны алгоритм и программы для расчета характеристик МДЛИ в составе КАР.

Влияние формы конформной АР на характеристики азимутально− и аксиально−ориентированных МДЛИ в составе КАР иллюстрируются кривыми, приведенными на рис.1…6. Форму поперечного сечения решетки зададим каноническим уравнением эллипса:

а характеристики будем рассматривать для излучателя, находящегося в периоде с координатой x=y=0, z=b. МДЛИ возбуждаются в середине −генераторами, имеют длину l=0.05 ( — длина волны на нижней частоте ) и расположены на слое магнитодиэлектрика толщиной 0.016 с проницаемостями =2, =10. Ширина излучателя — 0.015, =0.224, геометрия решетки — квадратная сетка с периодом 0.05.

На рис.1 показаны диаграммы направленности (ДН) излучателя эллиптической решетки, у которой a=5, в зависимости от b, а на рис.2 — в зависимости от a при b=5. Результаты расчетов соответствуют физическому смыслу: при росте радиуса эквивалентного кругового цилиндра, касательного к точке расположения исследуемого излучателя, осцилляции ДН при уменьшаются. Это же относится и к уровню излучения в «теневой» области ().

На рис.3 и 4 даны модули коэффициентов отражения (КО) азимутальных ЛИ эллиптической решетки в полосе частот. Параметры решетки: a=5, b=20 (рис.3) и a=20, b=5 (рис.4). Остальные размеры — без изменений.

Поведение модулей КО аксиальных ЛИ, размещаемых на магнитодиэлектрическом слое эллиптической решетки с теми же параметрами, что и в предыдущем случае, в полосе частот представлено на рис.5 и 6.

Рис.1 Диаграмма направленности азимутального широкополосного излучателя на эллиптическом цилиндре, у которого a=5 (1 − b=10; 2 − b=20; 3 − плоская решетка)

Рис.2 Диаграмма направленности азимутального широкополосного излучателя на эллиптическом цилиндре, у которого b=5 (1 − a=10; 2 − a=20; 3 − плоская решетка)

Рис.3 Поведение модуля коэффициента отражения азимутального широкополосного излучателя на эллиптическом цилиндре (a=5, b=20) в полосе частот (1 − f=; 2 − f=1.5; 3 − f=2; 4 − излучатель в плоской решетке при f=)

Рис.4 Поведение модуля коэффициента отражения азимутального широкополосного излучателя на эллиптическом цилиндре (a=20, b=5) в полосе частот (1 − f=; 2 − f=1.5; 3 − f=2; 4 − излучатель в плоской решетке при f=)

Рис.5 Поведение модуля коэффициента отражения аксиального широкополосного излучателя на эллиптическом цилиндре (a=5, b=20) в полосе частот (1 − f=; 2 − f=1.5; 3 − f=2; 4 − излучатель в плоской решетке при f=)

Рис.6 Поведение модуля коэффициента отражения аксиального широкополосного излучателя на эллиптическом цилиндре (a=20, b=5) в полосе частот (1 − f=; 2 − f=1.5; 3 − f=2; 4 − излучатель в плоской решетке при f=)

Выводы.

— построены математические модели МДЛИ с учетом взаимодействия с соседними излучателями в составе КАР на выпуклой поверхности двойной кривизны при условии, что решетка двумерно периодическая, бесконечная вдоль образующей и имеет большой, медленно−меняющийся радиус кривизны. При этом КАР может иметь многослойное диэлектрическое покрытие, а экран — потери;
— принципиальным отличием конформных и плоских решеток является поведение коэффициента отражения для области углов, близких к ±90°. В то время, как у плоской решетки |Г|=1, у конформной |Г|<0.75 при 90° в трехкратной полосе частот. Этот факт следует учитывать при рассмотрении вопросов, связанных, например, с развязкой КАР;
— при проектировании широкополосных КАР из МДЛИ следует иметь в виду, что искривление апертуры АР до радиусов кривизны не приводит к существенному изменению внутренних и внешних характеристик излучателей такой системы, по сравнению со случаем плоского раскрыва, до углов . В этом секторе может быть обеспечено хорошее согласование () в двухкратной полосе частот для главных плоскостей сканирования.


1/ 2/ все страницы

Использованная литература

1. Чулков В.И. Использование ленточных излучателей в антенных решетках.— Радиотехника и электроника, 1992, т.37, №5, с.834...840.
2. Чулков В.И. Математическое моделирование антенной решетки из микрополосковых излучателей над импедансной поверхностью обобщенного цилиндра.— Депонир. рукопись, НИИЭИР, №3-8904, 1991.
3. Воскресенский Д.И., Пономарев Л.И., Филиппов B.C. Выпуклые сканирующие антенны.— М.: Сов. радио, 1978.— 301 с.
4. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн.— М.: Радио и связь, 1983.— 295с.
5. Векуа И.Н. Основы тензорного анализа и теории ковариантов.— М.: Наука, 1978.— 296 с.
6. Рамзей В. Частотнонезависимые антенны// Пер. с англ. под ред. А.Ф.Чаплина.— М.: Мир, 1968.—- 175с.
7. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров //Пер. с англ, под ред. И.Г.Арамановича.— М.: Наука, 1968.— 720с.
8. Фок В.Д. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн.— М.: Сов. радио, 1970.— 517с.
9. Амитей Н., Галиндо В., By Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток.— М.:Мир. 1974.— 345с.
10. Инденбом М.В., Филиппов В.С. Дифракция произвольной электромагнитной волны на выпуклой гладкой идеально проводящей поверхности большого электрического размера.— Радиотехника и электроника, 1977, т.22, №7, с.1509...1512.

Статьи за 2005 год

Все статьи

GuidesArray Circular 0.1.4

GuidesArray Circular™ осуществляет электродинамическое моделирование плоских фазированных антенных решеток круглых волноводов с помощью метода моментов.


Подписка



Изменение параметров подписки


 




 
 
EDS-Soft

© 2002-2024 | EDS-Soft
Контакты | Правовая информация | Поиск | Карта сайта

© дизайн сайта | Андрей Азаров