Влияние фазовых искажений на направленные свойства излучающей поверхности. Лекция № 11. АФУ

1.

Антенно-фидерные устройства и
распространение радиоволн
ОСНОВЫ ТЕОРИИ АНТЕНН
ЛЕКЦИЯ № 11

2.

11.1. Влияние фазовых искажений на
направленные свойства излучающей поверхности.
(x) = max1(2x/a) + max2(2x/a)2 +
max3(2x/a)3
max1, max2, max3- максимальные
фазовые составляющие

3.

Иногда закон изменения фазы возбуждающего
поля имеет периодический характер. В этих случаях
функцию (x) бывает удобно аппроксимировать
комбинацией тригонометрических функций вида
bSin(mx ),
aCos(nx ),
где m - целое положительное число, n - целое нечётное
число.
Фазовый множитель:
e
( x, y )
e
2x
2y
max
max
a
b
e
(11.1)

4.

Нормированный множитель системы:
ka
Sin Sin Cos max 1
2
Fc ( )
*
ka
Sin
Cos
max 1
2
(11.2)
kb
Sin
Sin
Sin
max 1
*
2
kb
Sin
Sin
max 1
2

5.

Направления
главного
определяются из равенств:
максимума
ДН
Sin mCos m= max1/( a),
Sin mSin m= max1/( b).
КНД излучающего раскрыва:
D=DoCos m= a4 SCos m
2
/ .

6.

y
max1
- max1
b
x
z
a
Рис. 11.1

7.

y
(x)= max2(2x/a)2
max2
b
x
z
a
Рис. 11.2

8.

F(u)
2 =
0
max2 = /8
u
Рис. 11.3а

9.

F(u)
max2 = /2
u
Рис. 11.3б

10.

F(u)
max2 =
u
Рис. 11.3в

11.

F(u)
max2 = 1,5
u
Рис. 11.3г

12.

y
max3
- max3
b
x
z
a
Рис. 11.4

13.

F(u)
u
Рис. 11.5

14.

ТИПЫ АНТЕНН
11.2. Простые вибраторные антенны
Вибраторные антенны
Антенны УКВ
Апертурные антенны
Антенные решетки
Рис. 11.6

15.

Директорная антенна
Вибратор Найденкова
диполь
Синфазный горизонтальный
диапазонный
Вибратор горизонтальный
Несимметричный ВЗ вибратор
Петлевой вибратор
Несимметричный вибратор
Симметричный вибратор
Вибраторные антенны
Рис. 11.7

16.

Рис. 11.8
Замедляющая линза
Зеркальные
Ускоряющая линза
Антенна Касcегрена
Цилиндропараболическая
Рупорные
Параболическая
Открытый конец
волновода
Конический
Пирамидальный
Н-секториальный
Е-секториальный
Апертурные антенны
Линзовые

17.

Рис. 11.9
Равноамплитудные АР
Фазированые АР
Неэквидистантные АР
Эквидистантные АР
Линейно-фазные АР
Синфазные АР
Объемные АР
Плоские АР
Линейные АР
Антенные решетки

18.

dz1
d/ =1/20-1/40.
O
d
C
D
dz2
B
A
Рис. 11.10

19.

При расчёте дальнего поля петлевого вибратора
его
можно
заменить
обычным
полуволновым
симметричным вибратором, ток в котором:
Io=2Iш, где Iш- ток в шлейф-вибраторе.
2
I Ш R Ш
2
2I Ш
2
R 0
2
R Ш 4 R 0 292 Ом

20.

Рис. 11.11

21.

Рис. 11.11

22.

Рис. 11.11

23.

11.3. Способы увеличения рабочего
диапазона вибраторных антенн.
узкополосные
Антенны
широкополосные
диапазонные
частотно-независимые
Рис. 11.12

24.

Узкополосные антенны
Относительная рабочая полоса:
f
f–р
2( f max f min )
10%
f max f min

25.

Широкополосные антенны
Относительная рабочая полоса частот:
f
f–р
2( f max f min )
10 50%
f max f min

26.

Диапазонные антенны
Коэффициент перекрытия:
f max
1 5
f min

27.

Частотно-независимые
антенны
Коэффициент перекрытия:
f max
5 10
f min

28.

Способы снижения зависимости входного
сопротивления от частоты
снижение волнового сопротивления
вибратора;
плавное изменение его сечения;
- выполнение вибратора на
основе принципа самодополнительности
Рис. 11.13

29.

Рис. 11.14

30.

Рис. 11.15

31.

Рис. 11.16

32.

Рис. 11.17

33.

Рис. 11.18