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



Antenna Array


Дальняя зона антенны

Зона, расположенная на расстоянии более ста длин волны, на которой работает антенна.

(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/ 3все страницы

Исследование импедансных свойств приемной решетки прямоугольных волноводов



Опубликовано: 14.12.2006
© В. И. Чулков, 1990. Все права защищены.
© EDS–Soft, 2006. Все права защищены.


Ниже приводятся результаты численных расчетов на ПЭВМ с использованием программы "ArrayGuides Rectangular".

Рассмотрим случай, когда период АР состоит из одного волновода, широкая стенка которого имеет размер a и ориентирована вдоль оси OX, узкая стенка — размер b, а плоская электромагнитная волна поляризована вдоль оси OY. На рис.2 дано семейство кривых, которое отражает изменение в полосе частот импедансных свойств поверхности, расположенной на расстоянии 0.08 ( — длина волны, соответствующая нижней частоте диапазона) от апертуры решетки, в точке x = y = 0. Диэлектрики отсутствуют, волна падает нормально к поверхности АР, волноводы размещены в узлах прямоугольной сетки.

Рис.2 Поведение мнимой части поверхностного импеданса над решеткой закритических прямоугольных волноводов от частоты (a: кривая 1 - = 0.21, кривая 2 — = 0.22, кривая 3 — =0.23; b: кривая 1 — = 0.18, кривая 2 — = 0.19, кривая 3 — = 0.2; c: кривая 1 — a = 0.2, кривая 2 — a = 0.19, кривая 3 — a = 0.18; d: кривая 1 — b = 0.17, кривая 2 — b = 0.16, кривая 3 — b = 0.15; e: кривая 1 — = 0.08, кривая 2 — = 0.07, кривая 3 — = 0.06).

Приведенные кривые показывают, как влияют различные параметры структуры: периоды решетки (рис.2а) и (рис.2б), размеры широкой (рис. 2в) и узкой (рис.2г) стенок волновода и расстояние анализируемой поверхности от апертуры решетки (рис.2д) на величину мнимой части Z. Геометрия решетки: = 0.21, = 0.18, волновода: a = 0.2, b = 0.17. Поскольку волновод является закритическим во всем частотном диапазоне, действительная часть Z равна нулю. Погрешность вычислений, установленная по внутренней сходимости численной процедуры, не превышает 1…3% при использовании для описания поля в раскрыве прямоугольного волновода базисных функций, соответствующих волнам , , , . (В дальнейшем, при описании результатов численного эксперимента, указываются те собственные волны прямоугольного волновода, учет которых обеспечивал указанную точность). Из анализа кривых рис. 2 можно сделать следующие выводы:

1) наиболее существенно на величину импеданса влияют изменение широкой стенки волновода и расстояния поверхности от апертуры АР;

2) изменение импеданса в сторону его увеличения в нижней части диапазона неизбежно приводит во всех случаях к смещению в сторону нижних частот области резонанса и, тем самым, к снижению полезной полосы частот, в которой .

Пунктиром на рисунках показан импеданс, определяемый по формуле:

при a = 0.2, b = 0.17, = 0.08. Приведенная формула соответствует нулевому приближению, в ней обозначено: , — проводимость волны прямоугольного волновода.

Было исследовано также влияние бесконечно тонкой диафрагмы, устанавливаемой в раскрыве запредельного волновода. Установлено, что использование диафрагмы тоже не позволяет получить требуемого поверхностного импеданса Z в широкой полосе частот.

Рис.3 Зависимость поверхностного импеданса (a, 1 — модуль, 2 — действительная часть, 3 — мнимая часть) и входного сопротивления ЛИ (b, 1 — действительная часть, 2 — мнимая часть) от частоты . ЛИ расположен на поверхности с импедансом (a).

На рис.3а приведены кривые зависимости Z над АР докритических волноводов от частоты в точке x = y = 0. Геометрия решетки — = = 0.2, прямоугольная сетка. Размеры волновода — a = b = 0.19, диэлектрическое заполнение = 7.2 (что соответствует частоте среза волн и ~0.98). Исследуемая поверхность расположена на расстоянии = 0.125. Плоская волна падает нормально к поверхности АР. В волноводе учитывались волны , , , , , , , .


1/ 2/ 3все страницы

Использованная литература

1. Чулков В.И. Использование ленточных излучателей в антенных решетках.— Радиотехника и электроника, 1992, № 5, с.834…840.
2. Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток.—– М.: Мир, 1974.— 345 c.
3. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн.— M.: Радио и связь, 1983.— 295 c.
4. Полак Э. Численные методы оптимизации.— М.: Мир, 1974.

Статьи за 2006 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