- •1. Принципы расчёта поля излучения антенн. Основные электрические параметры передающих антенн
- •2. Особенности расчёта поля антенн в дальней зоне
- •3. Основные электрические параметры передающих антенн
- •Коэффициент полезного действия (кпд или ), коэффициент направленного действия (кнд или d), коэффициент усиления (ку или g).
- •6 Излучение антенных решеток
- •7)Линейная антенная решетка.Основные режимы излучения
- •8)Плоские антенные решетки
- •9)Входное сопротивление излучающего элемента
- •10)Коэффициент направленного действия линейных ар(2)
- •11)Влияние неравномерности амплитудного распределения на дн линейной ар
- •12)Влияние фазовых искажений на дн линейной решетки(1)
- •12)Влияние фазовых искажений на дн линейной решетки(2)
- •13.Неэквидистантные решетки
- •14.Сканирующие антенные решётки. Фазированные ар. Схемы возбуждения фазированных ар
- •15.Понятие о непрерывных линейных излучателях
- •16.Основы теории электрических симметричных вибраторов
- •17.Диаграммы направленности, кнд, входное сопротивление сэв
- •18.Конструктивные особенности реальных сэв
- •Излучение вибраторов, расположенных вблизи идеально проводящей плоскости. Несимметричные вибраторы
- •Варианты исполнения укв вибраторных антенн
- •Активные вибраторные антенны
- •Щелевые резонаторные антенны
- •25.Антенные вибраторные решётки укв диапазона. Схемы питания вибраторов.
- •26.Директорные антенны. Приёмные телевизионные антенны.
- •27.Логопериодические вибраторные антенны.
- •28.Вибраторные антенны вращающейся поляризации. Турникетные, спиральные антенны.
- •29.Понятие об излучающих раскрывах. Общие принципы расчёта излучения.
- •30.Излучающие раскрывы с неравноамплитудным и несинфазным распределением.
- •Принципы синтеза амплитудно-фазовых распределений. Условия существования точного решения. Сверхнаправленность.
- •Апертурные антенны. Разновидности. Принципы расчёта.
- •Антенны в виде открытого конца волновода
- •Рупорные антенны. Принцип действия, основные свойства рупорных антенн
- •Рупорные антенны с круговой поляризацией поля
- •Зеркальные параболические антенны. Геометрические свойства. Методы
- •Зеркальные параболические антенны
- •Двухзеркальные антенны. Методы расчёта.
- •Облучатели зеркальных антенн. Облучатели зеркальных антенн
- •37.Механизмы распространения радиоволн.
- •38.Напряжённость поля в точке приёма при распространении в свободном пространстве. Множитель ослабления. В условиях свободного пространства
- •39.Область пространства, существенно участвующая в формировании поля.
- •40.Распространение земной волны. Случаи высоко- и низкорасположенных антенн
- •41.Поле в освещённой зоне в приближении плоской земли. Учёт влияния сферичности земли.
- •42.Особенности распространения укв излучения земной волной. Формула Введенского. Учёт рельефа местности.
- •43 Распространение укв в городе.
- •44 Расчёт электромагнитных полей в случае низкорасположенного излучателя.
- •45 Методы расчёта полей в зонах полутени и тени
- •4 6 Строение атмосферы. Основные проявления влияния атмосферы на распространения радиоволн.
- •47 Распространение радиоволн в тропосфере
- •48 Электрические параметры ионосферы. Особенности распространения радиоволн в ионосфере
- •Ослабление радиоволн в атмосфере
- •Особенности передающих телевизионных антенн
29.Понятие об излучающих раскрывах. Общие принципы расчёта излучения.
Высокая направленность излучения может быть получена помимо АР с помощью таких антенн, как рупорные, зеркальные и др. Характерной особенностью этих антенн является наличие излучающего раскрыва (апертуры), т.е. некоторой поверхности, через которую излучается энергия.
Расчет направленных свойств апертурных антенн в принципе может быть осуществлен таким же способом, какой использовался, например, для расчета вибраторных антенн. Для этого необходимо найти распределение электрического тока в антенне, каждый элемент тока представить как ЭЭВ и затем просуммировать поля всех элементов. Однако нахождение электрического тока в апертурных антеннах ввиду относительной сложности их конфигурации связано с большими трудностями.
Значительно проще для расчета направленных свойств использовать другой способ, основанный на применении принципа эквивалентности. Согласно этому способу излучение реальных электрических токов, возникающих в антенне, заменяется действием эквивалентных электрических и магнитных токов в пределах излучающего раскрыва. Раскрыв обычно предполагается плоским, форма его зависит от конфигурации антенны. В данной теме рассматриваются направленные свойства апертур в предположении, что форма апертуры и закон распределения поля известны.
Рассмотрим плоский прямоугольный раскрыв, площадь которого обозначим S (рис. 4.1). Положим, что возбуждающие источники находятся в области z<0, т.е. поле в раскрыве соответствует линейно поляризованной волне, распространяющейся снизу вверх. Взаимное расположение векторов , , и в раскрыве показано на рис. 4.1.
При произвольном амплитудно-фазовом распределении поле в раскрыве представим в виде:
где Е0 — амплитуда поля в центре раскрыва; , причем в центре раскрыва (0, 0) = 0.
Результирующая ДН определяется в виде произведения , причем множитель системы от поляризации не зависит. При больших размерах раскрыва направленные свойства определяются в основном множителем . Роль множителя практически сводится к устранению излучения в нижнее полупространство. Предположим, что раскрыв возбужден синфазно и равноамплитудно, т.е. f(x, y) = 1, и ( x, y) = 0 (идеальная плоская антенна).
Тогда в результате интегрирования и нормировки получим:
. (4.1)
Выражение (4.1) также непосредственно следует из формулы для плоской решетки, если положить x = y = 0, Nxdx = a, Nydy = b и совершить предельный переход. Синфазно возбужденная поверхность с равноамплитудным распределением поля, как и решетка с подобным распределением, имеет фазовый центр, совпадающий с центром раскрыва.
30.Излучающие раскрывы с неравноамплитудным и несинфазным распределением.
Несинфазность излучающей поверхности может быть присуща данной антенне вследствие особенностей ее устройства либо вызывается неточностью выполнения антенны. В некоторых случаях на апертуре специально устанавливается определенный закон изменения фазы (чаще всего линейный) для управления положением максимума ДН или получения ДН специальной формы.
Рассмотрим линейное распределение фазы по каждой из координат х и у, описываемое функциями:
(x) = exp(— jxkx), (y) = ехр(— jyky),
где х и у — коэффициенты замедления возбуждающей волны по координатам х и у, причем х,у<1, что обычно для практики. Тогда направление максимума основного лепестка находится из равенств:
sinгл cos гл = x, sinгл sin = y, (4.8)
справедливых при любой форме раскрыва и любом амплитудном распределении. Коэффициенты х и у удобно иногда связать c максимальным значением фазы max в крайних точках главных сечений раскрыва формулами:
и . (4.9)
Расчет ДН прямоугольного раскрыва в главных плоскостях при линейном распределении фазы можно осуществлять по формулам, приведенным выше для синфазного режима, подставляя и них в зависимости от интересующей плоскости значения:
или . (4.10)
Изменения, происходящие с ДН при линейном фазовом распределении, а также при квадратичных и кубических фазовых ошибках, аналогичны описанным для АР.