(9.13)
рассчитанной по формуле типа (9.13) с использованием соотношений (9.11), (9.12).
.
и 
первого и второго каналов нулевого этажа и линии 
подключены соответственно к полюсам 1-1, 
-параметров: 
соответствующими схемами замещения, получаем схему рис. 9.9,б, описывающую первый этаж и его связь с нулевым и вторым этажами. Преобразуем треугольник, образованный проводимостями 
в звезду. Проводимости 
последней определяются:
(9.15)
(9.16)
и 
представляют входные проводимости каналов предыдущего этажа, подключенных к 
последнего этажа для каждого 
, реализуемый PC в раскрыве антенны. Для этого представим генератор в виде четырехполюсника с известной матрицей 
-параметров и подставим в (9.4) 
вместо
Тогда получим
– напряжение генератора; 
и 
– параметры его матрицы.
, естественно, в общем случае будет отличаться, от требуемого закона возбуждения 
. Чтобы реализовать АФР 
, необходимо, как видно из приведенной выше формулы, подобрать БЭ PC с вполне определенными значениями 
-параметров. Эту задачу моделирования можно решать в интерактивном, режиме с помощью разработанной выше модели PC, целенаправленно изменяя 
-параметры БЭ, например, нулевого этажа (соединительных линий, Ф и т. п.).
=5...200 кВт, 
=5...50 Вт), малое время переключения (0,1...100 мкс), минимальные потери (0,1...1 дБ), хорошее согласование (КСВ<=1,5).
коэффициента отражения ОФ при двух состояниях полупроводникового диода. Известно, что эти два состояния характери-
и 
составляют соответственно единицы, единицы - десятки Ом и единицы пикофарад. Таким образом, фазовый дискрет Δφ является функцией от 
и параметров 
и 
: 
и 
– соответственно волновое сопротивление и длина соединительной линии 
(9.17)
(9.18)
(9.19)
проводимость этой цепочки определяется формулой типа (9.13), а коэффициент отражения
(9.20) поэтому 
(9.21)
и 
- значения коэффициента отражения, соответствующие двум состояниям диода.
Рис. 9.11. Эквивалентные схемы полупроводникового диода в двух состояниях: а – управляющий ток подан; б - управляющий ток отсутствует
На рис. 9.12, 9.13 приведены некоторые результаты моделирования на ЭВМ одноступенчатого отражательного фазовращателя [(9.17)-(9.21)] при следующих исходных данных: 
=1 Ом, 
= 0,2 пФ, 
=2 Ом и 
=50 Ом. На рис. 9.12 можно определить значения характеристического сопротивления 
и электрической длины 
трансформирующего отрезка длинной линии, обеспечивающей требуемый дискрет фазы 
. Экстремальные точки кривых на этом рисунке определяют оптимальные значения параметров 
и 
, обеспечивающие минимальное изменение 
в диапазоне частот. Например, для
=180° 
=33 Ом, 
=122°, для 
=90° 
=29 Ом, 
=33° и 
=60 0м, 
=120°, для 
=45° имеем 
=92 Ом, 
=110°. Как видно из рис. 9.12, для неко-
торых фазовых сдвигов 
может быть получено до четырех решений, определяющих топологию схемы фазовращателя.
Рис. 9.12. Зависимость фазы фазовращателя от 1
Графики на рис. 9.13 позволяют определить для всех конструкций фазовращателя, в том числе и оптимальных, модули коэффициентов отражения для открытого 
и закрытого 
состояний диода, а, следовательно, и потери.
8
Рис. 9.13. Параметры фазовращателя: а – коэффициент отражения; б – фазовый сдвиг
Так, для 
=180° 
=0,86 и 
=0,9, а для 
=90° 
=0,94 и 
=0,97. Потери в этом случае соответственно равны 1,3 и 0,64 дБ. Наконец, на рис. 9.13,б представлена зависимость изменения оптимального фазового дискрета 
=180° от частоты, из которой видно, что при ±10%-ных расстройках фаза изменяется лишь на 10°.
Многоступенчатые отражательные фазовращатели строятся по принципу последовательного соединения нескольких одноступенчатых ОФ. Поэтому их моделирование практически ничем не отличается от моделирования одноступенчатого ОФ. Проектирование реальных PC ФАР, состоящих из сотен и тысяч излучателей, осуществляется на ЭВМ на основании разработанной математической модели. При этом с учетом выбранных базовых элементов определяется
ожидаемый закон АФР возбуждения 
, его отличие от требуемого. Если необходимо, следует изменить характеристики тех или иных устройств СВЧ. Отметим следующие важные для практики особенности разработанной модели PC:
1)автоматически учитывается взаимовлияние всех каналов PC, так как электродинамическая информация о них передается через входные проводимости, подключаемые к анализируемому каналу через MD на различных этажах (это легко проследить с помощью рис. 9.5);
2)зная функции изменения проводимостей и ДН излучателей при сканировании ФАР, можно рассчитать ожидаемые АФР 
и соответствующие им ДН решетки в рабочем секторе углов;
3)открывается возможность для решения актуальной задачи автоматизированного проектирования по требуемому АФР возбуждения 
в раскрыве антенны и выбранной схеме PC оптимальных проводимостей базовых элементов;
4)эта модель полностью применима и для анализа ФАР, в каждом модуле которой имеется свой генератор; в этом случае, как видно из структурной схемы рис. 9.6, весь расчет сводится, по существу, к уже известной задаче моделирования нулевого этажа с использованием затем формул (9.9)-(9.13).
9
Модель антенны, установленной на истребитель-бомбардировщик F-35. ДН излучения
