книги из ГПНТБ / Каплун, В. А. Обтекатели антенн СВЧ (радиотехнический расчет и проектирование)

Случай^ Т (х) ^

const н г] (х) ä ; const соответствует обтекателю

регулярной формы в ближней зоне антенны.

ел« =■=

Рассмотрим этот

случай, сделав следующие допущения:

Г , ? * Г ?

л_Гп с’ t

Nt W = 1 ’

I T W

I = I T (Xl) I = I T 01=

const,

T V' P

l

const

и ф (x) — V — const (при v x Äiv). Два последних

условия

означают,

что А (х) =

А (ха) =

| Т 0\ и л (Хі) =

р*,

+

ѵх,

11 (х) — P* -f- V (где

р, = ка (sin

ß

sin

у)).

Положим также, что величина статистических неоднородностей на

обтекателе значительно меньше раскрыва антенны, т. е. с «

1, так как

случаи с >

1, соответствующий почти

равномерному изменению

тол­

щины или диэлектрической проницаемости стенки обтекателя

не­

реален.

’

При с <

1 пределы усредненных интегралов в (5.15) приближенно

можно считать изменяющимися от — оо до +

оо. Это обстоятельство

позволяет

воспользоваться

известным

выражением

[78]

-qг (sin [6 (х +

Л.)]|

d x = Vn_

b2 sin

(bX)

$

jcos [/ф '-f A,)]j

" .

q

Aq3

cos (bX)

После

вычислении

вместо (5.15) получим

Р (Р. Р) =■ I Т0124 ^

+ 2 (ст| + аі) с У ле

1.1» С3

sin2 (.1

4

Тй\ - А \ Т й\а\

И'

Р-3

(5.19)

Р (р ,р )= Р (р ,р )± 2 ,6 с т Р,

(5.20)

где Ор среднеквадратические отклонения диаграммы

направлен­

ности.

Величина отрезка ссх = сс2 = ар 2,6.

Для дисперсии диаграммы

направленности

° р =

[Р (іЧ-О — Р (і-Ці)]2

— Р'2 (і-Ч-1)

или после соответствующ ей подстановки

1

ар = 4 1 § $ $ ^

(Л:) ^ (л'і) Л (л-2) А (а'з) I (х) I (ха) sin rj (х) sin 1] (Хі) х

" —і

(х3) dx dXl dx2 dx3+ 4

1

X cos 11 (х2) cos 11

$ $ jj $ Л (x) А (хг) А (x2) А (x3) x

—1

X 6 (x) 6 (xy) cos 11

(x) cos ii (xj) cos 11

(x2) cos

ii (x3) dx dx± dx2 dx3—

1

— 8 5 S $ $ ^ W ^

(xi) Л (x,) А (x3) 6 (x) I

( x j

cos Ti (x) sin ri (xx) x

—1

а-Р = 4 с Ѵ я е

4 | Г0

Ц*

[ (o j+ of)-f (oj; —crf) х

,

L

sin2(.i

0

0

sin 2u .

n

X

cos 2v +

2 o£ Об------ sin 2v

(5.21)

4

2p

R {Р,

Pl).

(5.22)

Ор-аРі

где К (Р, Р і) — корреляционный

момент,

равный

К (Р, />,) =

161Г014 с /

ix- с-

Ä

!І£В {(Ст| +

2\ Sin (|Х— |Xt)

X

яе .*

or*) £

(.1

Ц

I

М-— И-і

"і

X cos (ѵ— ѵх) +

(Oö— crf)sin

cos (v + v2) -f 2a6cr^ X

M- + Hi

'sin

(LI + U.J.)

-

, . .

, sin (n —Hl)

sin (v — vx)

X

----

----— Sin (v + Vj) -}

И Hi

.

P+Pi

а ар и opt — среднеквадратические

отклонения

диаграммы

направ­

ленности по мощности для обобщенного полярного угла р,

и

со­

ответственно.

висит от радиуса корреляции с,

а зависит от разности ѵ •— ѵх. Радиус

корреляции

для

диаграммы

направленности

я.

При

ѵ =

— ѵх

R (Р, Р г) =

— 1. Таким образом, можно

R,

сказать, что в первом приближении ши-

^

7 Г

рина диаграммы не зависит от схб и erg и

’

их радиуса

корреляции.

приведен

о 8

На

рис.

5.7

для

примера

0,6

график

R (Р , Pj)

=

/ (р)

при

[Xj = 1,39

0,2

Р и с . 5 .7,

К о эф ф и ц и ен т

к о р р ел я ц и и

д и а г р а м м ы н а ­

О

2

4

6 ' 8 ' іи.

п р а в л ен н о ст и

(п о

м о щ н о ст и )

при

ст а т и ст и ч еск и

н е о д н о р о д н о м

о б т е к а т е л е

(|д .= 1,39 рад.).

-о,г __ Lи/

1

1

(ширина диаграммы' направленности по половинной

мощности ~ 3°)

и da =

er?-, dg =

а,;,, взятых из рис. 5.3.

Да = Аао^р р,

(5.23)

Р = 2,6 (Урctg %,

(5.24)

Коэффициент прохождения обтекателя по

мощности

| Тобт(а) |2

определяется как отношение средней мощности

Р (00С),

излучаемой

в главном^ направлении антенной с

обтекателем, к мощности Рант,

излучаемой антенной в этом же направлении без обтекателя:

|7’оВт(а)Ія=

^ .

(5.25а)

г ант

^обт (°0 ~ I Тобт (ct) I3

Р (00с)

(5.256)

[ Тобт (а) I3

Рис. 5.9. Угловая ошибка и допустимые границы

л

ее флюктуаций:

Q — допустимые границы; б —* реализации,

Анализ (5.19) показывает, что (5.25а)

и (5.256) приближенно могут

быть приведены к следующему виду:

I То0т (а) I2 = I Тобт (а) I2 — <т§,

Д06т (а) = 1 — сг|,

(5.26)

ного обтекателя по сравнению с анало­

lw * ) l;

гичной

характеристикой однородного

90

обтекателя (рис. 5.10) показывает, что

наибольшие потери мощности за счет про­

80

изводственных допусков имеют место при

Ru

больших углах падения энергии на стен­

ки обтекателя, т. е. вдоль оси обтекате­

10

го 30и, град.

ля. Достижение более высокой радио­

Рис. 5.10. Коэффициенты про­

прозрачности требует более жестких до­

пусков

на толщину и диэлектрическую

хождения для

однородного и

проницаемость Стенок обтекателя.

статистически

неоднородного

обтекателей.

ных ошибок фронта прошедшей волны, то

р пропорционально аР.

Поскольку Ор — величина существенно

положительная, угловые

Ошибок

0да.

Так

как р = 2,6 аДа, то на основании

(5.24)

tfia^ o p c tg 2^.

(5.27)

Положив тогда в (5.21) q| >

ag, найдем

р.! с!

sin 2\х

оф = 4 I Т014 c Y ne

— Sin- |Х

1

cos2v

(5.28)

-1

Ч

2(.і

Откуда с учетом (5.27)

( X я С 3

=

е

4

sin 2ц

(5.29)

■-

SW‘ (.1

cos 2v ) '

4 \ Т о І * с У л

р2

2)Л

дМ

Тг-= 2,6

Ö6 / ПІ

X

Ж

dd

2

a ll1

Ш Л - 2

одае

4

tgi% -

Д .

X

ГаеОl-

\

d e ] m

-üi-rdRaR

■sin2 (x/

sin 2цcos 2v

4 ir0|4Cy ;

(5.30)

1

2ІГ

Если материал обтекателей таков,

что можно положить е = const

(ае = 0),

или

технология

производства

обеспечивает

получение

d = const

(<Jd =

0),

то

вместо

(5.30а)

будем

иметь

/

M.” с‘

\

2,6

а Аа tS %е

— )

2

|Г 0 I»

1/ с

Sin JJ,

sin 2|х

у л

(X

cos 2v

öd ^ія,«те=о

0

2|Л

(5.31)

Те

2,6

<?Да tg

X e

^

8

sin 2u

2|Гв|»

/ П

^

^

і /

Vöe )m,<sd= o

1------;---- COS 2v

|X

V

2p,

коэффициента

прохождения обтекателя

[84].

Из (5.26) следует, что коэффициент прохождения уменьшается

пропорцонально дисперсии фазовых ошибок а|:

а5 =

I Д)бт (а ) I2 — \Т обт (°0 I2 >

£Де

[| Т 00т (а) 12

I Т 0бч: (а) 12] — допустимое

уменьшение коэф­

фициента

прохождения за счет неоднородности обтекателя.

тЕ,

Используя, как и в предыдущем случае, (5.9) для допусков х,, и

найдем

а

/' dh

\де

/гп

Ъ -=2,6 J W T

X

/

\dd Im

X

г-2. /т2

I I

ПэбТ(°0|"

I Д)бТ(и) I2

о

rdE СТ«

---------------------------------- O e~rdea e

де

■(5.32)

(д[і

Те = 2,6-

\dd /гп

X

ТйГГ

Ue Jr

X

/

2

І 7'обт(а)І2 — I Т’обт ( а ) Г

1

rd»od

/

rds°г 2. /т-s ^I

Т Щ Ѵ --------------- od—

\dd)m

Для обтекателей, для которых можно считать d и е некоооелиоо-

ванными {rde, =

0),

F

" ж Н /Й

^обт (°0 I2

д&

I Д)бт (а )|2] — ( ~

)

dd / m

______

/

(5.33)

2,6

]

/ [I

(а) P-|T^7(S) |!] _(&)■

Щг\