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

менее 2%), за исключением окрестности точки г|),., где R t претерпе­ вают резкие изменения. Значения г|зг, при которых происходят рез­ кие изменения R h определяются с точностью до нескольких градусов.

При других проверках точности решения необходимо устано­ вить, совпадают ли решения для ряда значений углов и плоско­ стей сканирования, связанных между собой условиями симметрии. Одна из таких проверок выполнения условий симметрии иллю­ стрируется иа рис. 7.3. Фазированная решетка с квадратной

Рпс. 7.3. Условия симметрии в решетках с квадратной сеткой расположения элементов.

сеткой расположения элементов в системе координат х, у возоуждается вертикально поляризованной ТЕи-волной (Ф2). Параметры решетки:

Параметры той же решетки в системе координат х ', у ', повернутой на 45°, принимают вид

Для такой решетки характеристики должны быть одинаковыми при любом угле наклона плоскости сканирования и независимо

сплошными линиями). Экспериментальные результаты получены из измерений полей при резком переходе от круглого волновода к прямоугольному (рис. 7.6).

2. РЕШЕТКИ С ТРЕУГОЛЬНОЙ СЕТКОЙ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

Рассмотрим характеристики ФАР из круглых волноводов, расположенных в узлах равпосторонней треугольной (или гек­ сагональной) сетки, которая широко используется на практике, так как позволяет свести к минимуму число элементов, требуе­ мых для данной решетки при сканировании в круговом секторе пространства [5]. Точки возникновения дополнительных главных

в дальнейшем на графиках вертикальной стрелкой.

На рис. 7.7 построены кривые коэффициента отражения решет­ ки в ^-плоскости сканирования при вертикальной поляризации возбуждения. Из условий симметрии в этом случае горизонтально поляризованная волна не возбуждается, поэтому R 2N = 0. Как видно из графиков, производные модуля п фазы коэффициента

отражения R 1N являются разрывными функциями, и в точке появ­ ления дополнительного главного лепестка действительно имеется особенность. Подобное изменение R связано с асимптотическим поведением коэффициентов взаимной связи. Анализ поведения коэффициентов взаимной связи (обобщение случая линейной решетки, рассмотренного в гл. 4) приведен нпже.

В окрестности точки, где появляется дополнительный главный лепесток (точка | R1X \ = 1,0) на рнс. 7.7 можно наблюдать

вынужденный резонанс, обусловленный возбуждением поверхно­ стной волны. Заметим, что этот резонанс очень острый, и поэтому при экспериментальных исследованиях небольших ФАР может остаться необнаруженным.

На рис. 7.8 построены кривые соответствующего коэффициента передачи Т в (Тв и — элементы матрицы рассеяния решетки; они пропорциональны 0- и ф-компонентам дальнего поля). Гра­ фик коэффициента передачи фактически представляет собой диа­ грамму излучения одного элемента, возбуждаемого в условиях пассивной решетки. Нуль диаграммы излучения соответствует полному отражению. При этом фаза коэффициента отражения претерпевает скачок на 180°.

Модули коэффициентов отражения той же решетки прп угле поворота плоскости сканирования, равном 60°, приведены на рис. 7.9. И в этом случае в точках возникновения дополнительного

1,0

од

с| 0,6

а

а:5 0,4

0,2

ipr , град

Рис. 7.9. Зависимость | R l N |п | R 2 n I от i|y при наклоне плос­ кости сканирования под углом 60° (а = 0,48, 6 = 1 , d = 1,

% = 1,4 и а = 60°).

главного лепестка производная имеет разрыв. Можно видеть, что распределение отраженной мощности между двумя типами волн зависит от угла сканирования.

/^ ч ГЖПлоскость

—( \ ) ( У)скаиирова-

Ф ф Ъ

_ ОД

Из анализа передаточных характеристик, приведенных на рис. 7.10, можно установить, что коэффициент передачи Т 9 умень­ шается до нуля еще до возникновения дополнительного главного лепестка (точка отмечена вертикальной стрелкой). Это связано с вынужденным резонансом поверхностной волны в другой пло­