Файл: Курсовая работа Расчёт характеристик направленности цилиндрической антенной решётки.doc
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 46
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
F1(φ)
F1(φ)
Рисунок 7.
При Z=153:
Рисунок 8.
Таблица сравнения характеристик
диаграмм направленностей в плоскости кольца
| Z | R, м. | α, град. | A1БЛ, dB | ΦБЛ (0,5), град | ΦГМ (0,5), град |
| 15 | 5,500 | 72,05 | -0,9 | 24 | 30,5 |
| 75 | 0,259 | 14,30 | -5,1 | 7 | 7,5 |
| 153 | 0,528 | 7,05 | -9,4 | 5,5 | 6,9 |
A1БЛ- уровень первого бокового лепестка;
ΦБЛ-ширина первого бокового лепестка;
ΦГМ-ширина главного максимума.
Таким образом видно, что с увеличением количества излучателей ширина главного максимума уменьшается.
При перекоммутации излучателей можно производить последовательный поворот антенны на угол ∆ζ, при этом максимум диаграммы направленности перемещается из точки D1 в точку D2. Это приводит к неравномерности обзора пространства (рисунок 9).
Рисунок 9.
Данный коэффициент можно определить по значению нормированной на максимум диаграммы направленности в точке J, которая соответствует пересечению двух последовательно формируемых диаграмм.
Изменением фазового распределения на излучающем участке можно осуществлять подсканирование лучом, т. е. его изменение в азимутальной плоскости .Однако из-за того, что излучающий участок при этом становится несимметричным относительно главного направления формируемого луча, эквивалентный излучатель и амплитудное распределение на нем также теряют симметрию, что приводит к расширению главного максимума, увеличению уровня боковых лепестков. Поэтому при оптимальном угле раскрыва
φ используют угол подсканирования φn≤±100.Диаграмма направленности цилиндрической антенной решётки в меридианной плоскости рассчитывается по формуле:
, (11)Расстояние, которое выбирается между излучателями вдоль оси цилиндра
, выбирается из соотношения:
, (12)тогда:
, (13)где I(m)-нормированное амплитудное распределение вдоль оси цилиндра; L-количество излучателей, расположенных вдоль оси цилиндра.
Нормированные диаграммы направленностей при L=3 (рисунок 10) и L=9 (рисунок 11) и L=20 (рисунок 12), с амплитудном распределении косинус на пьедестале в направлении главного максимума в меридианной плоскости: где I(m)-нормированное амплитудное распределение вдоль оси цилиндра; L-количество излучателей, расположенных вдоль оси цилиндра:
θ
θ
F2(θ)
Рисунок 10.
F2(θ)
Рисунок 11.
θ
F2(θ)
Рисунок 12.
Таблица сравнения
диаграмм направленности в меридианной плоскости
| L | ΘГМ, град | Θ1БЛ, град. | А1БЛ, dB |
| 3 | 72 | - | - |
| 9 | 61 | 14 | -18,1 |
| 20 | 42 | 7 | -11,3 |
Из графиков видно, что при увеличении количества излучателей вдоль оси цилиндра ширина диаграммы направленности главного максимума уменьшается. Как говорилось выше можно отклонять главный максимум электрическим способом путём изменения фазового распределения.
-
Анализ результатов расчётов
Исследования показали, что в плоскости, проходящей через направление луча и ось Z, диаграмма направленности кольцевой решётки слабонаправленная. Поэтому при формировании луча игольчатой формы диаграмма направленности цилиндрической антенной решётки в области главного максимума и первых боковых лепестков определяется в основном множителем линейки излучателей, в ортогональной же плоскости она полностью совпадает с диаграммой направленности кольцевой решётки. Путём осуществления сканирования и подсканирования возможно перемещение главного лепестка диаграммы направленности в области углов в азимутальной плоскости от 00 до 3600. Также возможно его перемещение электрическим способом и в угломестной плоскости.
При достаточном количестве излучателей в цилиндрической антенной решётке возможно создание двух или нескольких сканирующих лучей.
Литература
-
Воскресенский Д .И., «Проектирование фазированных антенных решёток», Москва.: Радиотехника, 2003 г. -
Резников Г. Б. «Антенны летательных аппаратов», 1967 г.