- •Назначение и антенн и их общая характеристика.
- •Классификация антенн.
- •Основные параметры антенн.
- •Диаграмма направленности.
- •Амплитудная дн
- •Фазовая дн.
- •Коэффициент усиления.
- •Входное сопротивление антенны.
- •Мощности, подводимые к антенне и излученные антенной.
- •Действующая длина симметричного вибратора.
- •Направленное действие системы излучателей. Поле идентичных излучателей, одинаково ориентированных в пространстве (Теорема перемножения дн).
- •Поле линейной системы идентичных излучателей.
- •Взаимное влияние вибраторов. Введение.
- •Комплексные сопротивления системы вибраторов.
- •Взаимные сопротивления параллельных полуволновых вибраторов.
- •Симметричный щелевой вибратор.
- •Питание вибраторных антенн.
- •Сопротивление излучения вибратора.
- •Коэффициент направленного действия вибратора.
- •Конструкции вибраторных антенн.
- •Симметрирование полуволнового вибратора при запитке его коаксиалом.
- •Использование полуволнового вибратора в сложных антенных системах.
- •Волноводные излучатели и рупорные антенны.
- •Пирамидальный рупор.
- •Расчет рупорных антенн.
- •Способы уменьшения длины рупора.
- •Применение рупорных антенн.
- •Линзовые антенны. Назначение и принцип действия линзовых антенн.
- •Уравнение профилей линзы.
- •Ускоряющие металлические линзы.
- •Выбор фокусного расстояния и коэффициента преломления металлических линз.
- •Зонирование линз.
- •Полоса пропускания линзовых антенн.
- •Поле в раскрыве и поле излучения ускоряющей линзы.
- •Линзы с широкоугольным сканированием луча в пространстве.
- •Цилиндрическая линза.
- •Применение линзовых антенн.
- •Зеркальные антенны. Общие сведения и принципы действия.
- •Преобразование сферической и цилиндрической волны в плоские при помощи зеркал.
- •Геометрические характеристики и основные свойства параболоидного зеркала.
- •Методы расчета поля излучения.
- •Апертурный метод расчета поля излучения.
- •Определение поля в раскрыве параболоидного зеркала.
- •Определение поля излучения параболического зеркала.
- •Связь между диаграммой направленностью параболоидной антенны и распределения поля в ее раскрыве.
- •При равномерном распределении поля коэффициенты согласно системе уравнений принимают следующие значение
- •Нормальная дн описывается выражением
- •Кнд и ку зеркальных антенн.
- •Полная мощность облучателя определяется выражением
- •Антенные решетки с управляемой диаграммой направленностью. Общие сведения об антенных решетках.
- •Поле линейной системы идентичных излучателей.
- •Параметры диаграммы направленности линейной антенной решетки.
- •Способы электрического управления положением антенного луча.
- •Многолучевые антенные решетки.
Линзы с широкоугольным сканированием луча в пространстве.
В ряде случаев требуется обеспечить качение главного лепестка ДН в широком угле.
Для этой цели можно:
перемещать всю линзовую антенну на требуемые углы
перемещать облучатель относительно линзы перпендикулярно оси линзы
Пункт 2. Позволяет перемещать ДН в пространстве без искажений в области углов . При дальнейшем отклонении луча в пространстве луч отклоняется, но очень сильно искажается. Для того чтобы эти искажения были минимальными применяются специальные линзы.
Цилиндрическая линза.
Сферическая и цилиндрическая линза Люнеберга.
1944г. Люнеберг предложил линзу, которая представляет собой сферу из радиопрозрачного материала с переменным коэффициентом преломления. Облучатель (обычно небольшой рупор) располагается на поверхности сферы. Коэффициент преломления такой линзы должен изменятся по закону
– радиус сферы
– расстояние от центра сферы до точки наблюдения в сфере
когда т.е. линза согласована с внешним пространством
В радиальном направлении коэффициент преломления изменяется, повышаясь до значения в центре сферы.
Рис. 71. Сферическая линза: а – линза, образованная из шаровых сегментов; б – траектория лучей в линзе.
Расчет поля излучения сферической линзы производится как для синфазной круглой площадки с . Распределение в таком эквивалентном отверстии амплитуд близко к равномерному.
Рассмотренная линза обладает сферической симметрией. Перемещая облучатель по поверхности линзы можно обеспечить поворот неискаженной ДН на любой угол.
Кроме шаровых, возможны также цилиндрические линзы с переменным коэффициентом преломления (п). Для этих линз коэффициент преломления должен изменится по закону
– расстояние от оси цилиндра
– радиус цилиндра
Рис. 72. Продольное сечение одного из образцов цилиндрической линзы
Цилиндрическая линза состоит из двух круглых металлических пластин, образующих основания цилиндра, пространство между которыми заполняется диэлектриком. Линза возбуждается прямоугольным волноводом с волной типа , причем электрический вектор параллелен пластинам.
Изменение п по радиусу достигается путем изменения «b». Зависимость «b» от может быть найдена следующим образом
;
Приравнивая
находим
Раскрывом цилиндрической линзы Люнеберга является часть боковой поверхности цилиндра, противоположная точке облучения, имеющая ширину b и длину .
Рис. 73. Сферическая линза
Применение линзовых антенн.
Линзовые антенны, несмотря на ряд ценных качеств (возможность получения высокой направленности излучения при малом уровне побочных лепестков), пока еще находят ограниченное применение. В настоящее время они применяются, главным образом, в радиорелейных линиях связи.
Основным недостатком являются их высокая стоимость, связанная с высокой точностью изготовления и относительная сложность конструкции.
Однако они представляют большой принципиальный интерес. Не исключена возможность, что в дальнейшем они найдут более широкое применение.