5. Амплитудное распределение

Амплитудное распределение выбирается исходя из заданного уровня боковых

лепестков (Л2 стр.68). Амплитудное распределение имеет вид (рис.2 (а, б)):

по оси Х:

Рис.2(а): Амплитудное распределение решетки по горизонтали

по оси Y:

Рис.2(б): Амплитудное распределение решетки по вертикали

6. Диаграммы направленности ар

Диаграмма направленности ФАР (рис. 2 (а, б, в)) равна произведению множителя решетки на диаграмму направленности одиночного излучателя.

Множители решетки:

Диаграмма направленности одиночного излучателя:

где a– размер излучающего элемента по осиX

b– размер излучающего элемента по осиY

ДН в горизонтальной плоскости

Рис. 2(а). Диаграмма направленности ФАР в горизонтальной плоскости. Пунктиром изображена ДН открытого конца волновода.

Ширина ДН по уровню 0,707 составляет 3º

Уровень боковых лепестков, из формулы , составляет -17,721 дБ

где, y_max – максимальная величина ДН (y_max= 1)

y₁– величина первого бокового лепестка (y₁= 0,13)

ДН в вертикальной плоскости

Рис. 2(б). Диаграмма направленности ФАР в вертикальной плоскости. Пунктиром изображена ДН открытого конца волновода.

ДН при максимальном угле сканирования 25

Рис. 2(в). Диаграмма направленности ФАР при максимальном угле отклонения луча (25) в горизонтальной плоскости.

7. Расчет характеристик фар

Коэффициент направленного действия антенны (КНД):

КНД (D) является мерой концентрации излучения в пространстве, которое осуществляется антенной. Это число, которое показывает во сколько раз плотность потока мощности данной антенны в направлении максимума излучения в некоторой точке М, отстоящей от антенны на расстояниеr, больше чем плотность потока мощности абсолютно ненаправленной антенны в этой же точке, при условии, что обе антенны обладают одной и той же мощностью излучения.

КНД решетки для нормального луча:

где ν – коэффициент использования поверхности антенны

КНД решетки для отклоненного луча:

Коэффициент полезного действия антенны (КПД):

КПД излучающей системы определяется соотношением:

где Г – коэффициент отражения

l– длина линии.

l=1м.

При

W-волновое сопротивление прямоугольного волновода (Ом)

W0 – волновое сопротивление свободного пространства (Ом)

ε – относительная диэлектрическая проницаемость воздуха

ε = 1

Отсюда получаем Г = 0.541

Находим коэффициент затухания в волноводе (1/м):

где a,b– размеры волновода

σ – удельная проводимость материала волновода

для латуни:

Δ₀– глубина проникновения электромагнитного поля в стенки волновода.

с – скорость света

μ – абсолютная магнитная проницаемость воздуха.

Далее подставляем все полученные значения в выражение для КПД и получаем

Коэффициент усиления антенны (КУ):

КУ (G) антенны показывает во сколько раз необходимо увеличить подводимую мощность при переходе от направленной антенны к абсолютно ненаправленной антенне, чтобы получить то же значение напряженности поля в точке приема.

Коэффициент усиления ФАР при известных КНД и КПД равен: