Файл: Амитей Н. Теория и анализ фазированных антенных решеток.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 273

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

280

Глава 6

ложения поля по периодическим пространственным гармоникам). Две компоненты коэффициента £д+ определяются с помощью фор­ мул (П.7а) и (П.12):

 

 

 

u \ m

lq

(П.15а)

и

 

 

 

 

 

 

л г

zn То

 

 

 

 

+

 

и .

(П.156)

 

К

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя эти соотношения в уравнение

(П.5а), находим

i =

ЩН\ +

]8lq2

U?U? sin

 

(П.16)

В этом уравнении

коэффициенты

разложения поля

в сечении

z = —12 определяются с

помощью коэффициентов разложения

поля в раскрыве антенной решетки. Из уравнений (П.5а) и (П.56), (П.15а) и (П.156) получаем

zSl_ 1

 

; 1 + __

"9

 

9 ’ Uа Ьг

 

 

 

 

Ц 1 ~q 9 ^ z * 4 2

и

 

 

 

 

 

 

la

—

9 _ 3

.

9 _

Uq lq

£j

. • I -

 

 

7 / E 2 : 2

_________ Z 1

 

 

0Л1

 

zq ~ zq

 

 

~q

 

 

Окончательно находпм

и 21и \г61<? (zg2cos

sin y\Hz),

(П.17а)

UlT I E i Uin e 2 0lgK XV

X (zE2cosyE«/2— /z®1 sin y^>tz).

(11.176)

| = т е + / - Й

г В Д iq~r ]

2z<

(zEcos уйЧ2sin yEl^i+

zElzE2

,El-82

 

q

я

Z9 Z9

 

—1—z |‘ sin y®42cos yElii). (П.18)

Уравнение (П.18) остается справедливым и для g = 1. Коэффици­ ент отражения находится из соотношения 1 — R = i1.

Итак, составление интегрального уравнения для случая двух­ слойных диэлектрических вставок в волноводах связано с прове­ дением очевидных, но громоздких выкладок. Ясно, что таким путем можно обобщить задачу на случай антенной решетки, содер­ жащей в волноводах вставки, имеющие более двух слоев.

Влияние диэлектриков на свойства антенных решеток

281

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

МАТРИЦА РАССЕЯНИЯ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ДВЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ

Определение элементов матрицы рассеяния (26) может произ­ водиться исходя из соотношений (23) — (25) путем подстановок

и исключений.

Рассмотрим, например, случай, когда а± Ф О,

с2 = 0 и с" = 0.

Уравнения (24а) и (246) можно переписать в виде

i—

 

‘ 4

i

[ 0

° ’

~СГ и

d2

— s2i

0

' c[ "

(П.19)

1_

_ ci .

. ai-

- 0

4 .

. c"l-

 

Соотношения (25а) и (256) можно представить в матричной форме

и

0-3

a3_ —

 

 

e - J'r V

1

соо

О

 

и

 

0

e- jr-ir .

h

Ьз

-d\-

^2 _

(П.20а)

(П.206)

Комбинируя уравнения (П.19), (П.20а) и (П.206), получаем

[~аг~

 

(4/«м) е~5Г°1'

0

(П.21а)

L fl3.

 

(sH/s2i) е- jror

 

0

 

и

 

 

 

 

^2

—

 

~d2-

(П.216)

 

0

_ d"2_

 

 

 

Уравнение (23)

запишем в следующем виде:

 

~ Ъ Г

 

“ 0 ”

 

s ii s 12 s 13

0

+

h

=

S21

s 22 s 23

_ 0 _

 

з _

 

_ s 31

$32 S33_

r ~ a ~

“ 0 “

0

+

{ _ 0 _

_«3_

и затем, используя соотношения (П.206) и (П.21а), преобразуем это уравнение:

”1

0 ejr%r/sk

_0 0

О

1

b±~

 

 

0d2

-d l -

1

О

0

0 (4 /4 ) e-Kot’

0 0

S 11

s 12

SI3

0

 

 

S21

s 22

s 23

+

 

_ s 31

s 32

s 33_

0

 

 

 

 

0

 

- b r

 

 

 

0

 

d2

. (П.22)

(4 /4 ) e-jr -i4

 

_4 _

 

282

Глава 6

Из этого уравнения определяются элементы первого столбца матрицы рассеяния (26). Аналогичным образом, предполагая, что ах — 0 , с\ =?=О и с" = 0 , можно найти элементы второго столбца; третий столбец матрицы [5] определяется при условии, что ах = О, с\ = 0 и с"„Ф 0. Окончательные соотношения имеют вид

£ |1 =

- д

t s n +

« и

(S |2S2i —

S nS 22) e

j 2 r o

- j -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

s "i (S13S31 — S11S33)

e

j 2 r - i ' , _ ( _ s ; iS* 1 | s |

e ^ ( Г Е + Г ^ ) * ' ^

<S21

= ~

^

( S 2 i e

J 0

)

[ S2I +

Sn

( s 23s 31 — S21S33) e

;Г _ 1

]i

 

 

 

 

 

^31

 

 

_~T»St'

 

/

 

 

 

 

 

чТлБ/»

 

 

 

 

 

~ ~ j ) ( s 2ie

_1

) [s 3i +

s n

(s 32s 2i —

л'зАгг) e

0

]>

 

 

 

 

 

5j2 =

q (si2e

 

) [si2 +

sn (S13S32 — s12s33) e

12ГЕ,V

 

 

 

 

 

J“r

 

],

 

 

 

 

*522 =

o '

[S22+

S22 (S21S1 2 ~ 'Si l S22) e

J

0

----Su S22S33e

*

-1

—(“

 

 

 

 

 

 

 

“ b SM (S23s 3 2 —

s 22s 33)

(S21S J2 —

А А г )

e

i 2 ( r »+ r l)J

]

532 =

^12^21^32^-яг^+г^г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$13 =

D

(S12e

;"r_1

) [s 13—HSli (s 12s 23—

SUS13) e

,72rot

],

 

 

 

 

$23= ^1^12^23^

-HTf+rijt'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

533 =~ £)

t®22

i ^33 (®21®i2

®22^1 l) ®

^

1

 

sns22s22e

0

-|-

 

 

где

 

 

 

 

 

+

S U ( S 2 i S l 2 ----S U S22)

( S32S2 3 -----S33S22)

e

;2 (Г 0+ Г -1 )г

] ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = 1 — s;is22e_j2rot' — s';is33e ~ ;,2r- i r - l - s ; / ; i (s2 2 s3 3 — S2 3 S3 2 ) e“ ;2(ro+ r - i)t'.

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

1.

G a l i n d o

V . ,

W u С .

P .

Dielectric Loaded and Covered Rectangular Wave­

2.

guide Phased Arrays. «Bell System Tech. J.», 1968, v. 47, p. 93—116.

W u С .

P . ,

G a l i n d o

V.

Surface-Wave Effects on Dielectric Sheathed Phased

 

Arrays

of Rectangular

Waveguides, «Bell System

Tech. J.», 1968, v. 47,

3.

p. 117—142.

 

Surface-Wave Effects on Phased Arrays of Rectan­

W u С.

P . ,

G a l i n d o

V.

 

gular Waveguides

Loaded with Dielectric Plugs,

«IEEE

Trans. Antennas

4.

and Propagation», 1968, v. AP-16, p. 358—360.

Media,

Pergamon Press,

W a i t J . R .

Electromagnetic Waves in Stratified

 

New York,

Chapter 2,

1962.

 

 

 

 

Влияние диэлектриков

на свойства антенных решеток

283

5.

M a g i l l

Е .

G . ,

W h e e l e r I I .

A .

Wide-Angle Impedance Matching of Planar

 

Array Antenna by a Dielectric Sheet, «IEEE Trans. Antennas and Propa­

6.

gation», 1966, v. AP-14, p. 49—53.

 

 

 

L e e S .

W .

Impedance Matching of an Infinite Phased Array by Dielectric

7.

Sheets,

«Electronics

Letters», 1966, v. 2, p. 366—368.

 

L e e S .

W . ,

M i t t r a R .

Radiation from Dielectric-Loaded Arrays of Parallel-

 

Plate Waveguides, «IEEE Trans. Antennas and

Propagation», 1968, v.

8.

AP-16, p. 513—519.

 

 

 

 

 

 

W u С .

P . ,

G a l i n d o V . Properties of a Phased Array of Rectangular Wave­

 

guides with Thin Walls, «IEEE Trans. Antennas and Propagation», 1966,

9.

v. AP-14, p. 163—172.

 

 

 

 

 

G a l i n d o

V . ,

W u С . P .

Asymptotic Behavior of the Coupling Coefficients for

 

an Infinite Array of Thin-Walled Rectangular Waveguide, «IEEE Trans.

10.

Antennas and

Propagation», 1966, v. AP-14, p. 248—249.

 

G a l i n d o

V . ,

W u С . P . Numerical Solutions for an Infinite Phased Array of

 

Rectangular Waveguides with Thick Walls, «IEEE Trans. Antennas and

11.

Propagation»,

1966, v. AP-14,

p. 149—158.

 

 

G r e g o r w i c h

W .

S . , I l e ss e l A . ,

K n i t t e l

G. I I . , O l i n e r A . A . A Waveguide

 

Simulator for the Determination of a Phased-Array Resonance, IEEE G-AP

12.

International

Symposium Digest, p. 134—141, 1968.

 

H a n n a n P .

W . , B a l f o u r M .

A .

Simulation of a Phased Array Antenna in

 

Waveguide, «IEEE Trans. Antennas and Propagation», 1965, v. AP-13,

13.

p. 342—353.

 

 

Speculation on the Role of Surface Waves, in

O l i n e r

A . A . ,

M a l e c k

R . G.

 

Microwave Scanning Antennas (I-Iansen R. C., ed.), v. 2, Academic Press,

 

New York,

1966, p. 308—322;

имеется русский перевод: Сканирующие

 

антеппые системы СВЧ, под ред. Хансена, т. II,

изд-во «Советское ра­

14.

дио», М., 1969.

 

 

 

 

 

 

W u С .

Р .

Determination of Resonance Conditions in Dielectric-Sheathed

 

or Plug Loaded Phased Arrays, «IEEE Trans. Antennas and Propagation»,

15.

1968, v. AP-16, p. 753—755.

 

Element Pattern Nulls in

Phased

K n i t t e l

G.

I I . ,

I l e ss e l A . , O l i n e r A . A .

 

Arrays and Their Relation to Guided Waves, «Proc. IEEE», 1958, v. 56,

16.

p. 1822-1836.

V . Characteristics

of Dielectric Covered and

Loaded

A m i t a y

N . ,

G a l i n d o

 

Circular Waveguide Phased Arrays, «IEEE Trans. Antennas and Propaga­

17.

tion», 1969, v. AP-17, p. 722—729.

to s Solution of Aperiodic

Arrays

G a l i n d o

V.

A

Generalized

Approach

 

and Modulated Surfaces, «IEEE Trans. Antennas and Propagation», 1968,

 

v. AP-16, p.

424-429.

 

 

 

 

 

Смотрите также файлы