Файл: Каплун, В. А. Обтекатели антенн СВЧ (радиотехнический расчет и проектирование).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 145
Скачиваний: 2
«Параллельная поляризация ■ . Перпендикулярная поляризация
|
о |
го (tO 60 800,град |
|
а.) |
|
Параллельная поляризация |
Перпендикулярная поляризация |
|
(i/Z |
d/ях |
|
|
|
|
60 |
80в, град |
800, ерад |
Параллельная поляризация ^ |
Перпендикулярная поляризация' |
||||
d/ я |
|
|
|
in |
|
0,36 |
|
|
V |
|
|
0,32 |
|
«Л |
% |
|
|
|
|
|
|
||
0,28 Й 2 |
|
|
|
||
Ш |
|
ѵ 5 Ш |
|
||
о,гц —■0J |
|
|
|
||
0,20 |
_ |
0,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,16
0,12
| g ^
1
0,08 11Ä. |
и |
JO |
. ОМ |
оѵ |
|
І 1 |
|
|
Ü C B S |
|
800,град' |
О |
гО 00 60 80 0,град |
||
Рис. 3.16. Кривые Y =const, |
|2=const для однослойных диэлектри |
||
|
ческих стенок: |
|
|
|
а) е=4,0; |
б) е=5,0; в) |
е=6,0. |
Параллельная |
поляризация |
Перпендикулярная |
поляризация |
||||
|
|
|
|
d/X |
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
О |
20 |
00 |
60 Ѳ, гр а д ' |
0 |
20 |
00 |
60 Ѳ, град |
5)
Рис. 3.17. Кривые |
4f=const, | |
12= const |
для |
трехслойной диэлектрической |
|
стенки с сотовым средним слоем: |
|||
и) |
с,=4,0, й = І,2 ; |
0) £,=4,5, |
£„=1,2; |
в) е,=5,0 ,*e2= l,2 , |
107
а)
О |
20 |
W |
60 |
ВО Ѳ,град. |
О |
20 |
W |
60 |
80 Ѳ,град. |
||
|
|
|
|
|
в) |
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.18. Кривые 4;=const, |./?|2=const |
для однослойных диэлектрических |
||||||||||
|
|
стенок'с реактивными (индуктивными) решетками: |
|
||||||||
с) |
— = 0 , 2 5 , |
— = 3,13- 10 |
3 j |
е = 4 , 0 ; б) |
— = 2 , 0 , |
|
— = 3,13 • ІО- 3 , е = 4 , 0 ; |
||||
|
% |
К“ |
|
|
|
% |
|
|
% |
|
|
|
|
в) |
— = 0,3, |
— = 3.13 • 10“ ?, |
|
е = 4,0. |
|
|
|||
|
|
|
X |
|
% |
|
|
|
|
|
|
108
Аналогичным образом могут быть оценены стенки любой другой структуры (однослойные, трехслойные, семислойные), для которых построены аналогичные графики.
3.7. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ НАПРАВЛЕННЫХ АНТЕНН ДЛЯ СИНТЕЗА СТЕНОК С ПЛАВНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
Синтез диэлектрических стенок с плавным изменением показателя преломления сводится к определению закона изменения диэлектри ческой проницаемости по толщине стенки, исходя из допустимого уровня коэффициента отражения в заданном диапазоне волн и секторе углов падения. При этом толщина стенки (из всех возможных вариантов) должна быть наименьшей. Это важно с точки зрения умень шения активных потерь и веса.
Неоднородную диэлектрическую стенку (рис. 3.19) условно можно разбить на три участка: оа, ab и Ъс, законы изменения диэлектрических проницаемостей для которых следующие:
■ *oa(y)=fl(y)> гаЪ(у) = const, 6Ьс (у) = h (у).
Таким образом, рассматриваемая конструкция представляет со
бой |
совокупность |
двух |
неоднородых диэлектрических переходов, |
|||
включенных навстречу; |
они |
|
||||
связывают окружающую сре |
|
|||||
ду (воздух) с 6 = |
1,0 с внут |
|
||||
ренним |
слоем: |
гаь (у) = |
|
|||
= const = еср. |
|
|
|
|
||
|
Функции Д (у) и /2 (у), |
во |
|
|||
обще говоря, произвольные, |
|
|||||
но |
в |
болыиинсте |
случаев |
|
||
к (У) = |
/2 (I — У) |
(I |
— |
тол |
|
|
щина стенки). Если |
ІаЬ = 0, |
|
||||
то |
диэлектрическая |
стенка |
|
|||
будет содержать |
только |
два |
Рис. 3.19. Разбиение неоднородной диэлек |
|||
диэлектрических |
перехода, |
трической стенки на три участка. |
||||
соединенных вместе. |
|
|
следует, что величина и характер |
|||
|
Из |
физических |
соображений |
|||
коэффициента отражения для диэлектрической стенки с непрерывным изменением е в полосе частот зависит от диэлектрической проницае мости и толщины среднего слоя, от закона изменения диэлектрической проницаемости и толщины переходов оа и Ъс.
При зафиксированных параметрах среднего слоя и соблюдении
условий |
симметрии синтез |
рассматриваемых |
стенок заключается |
в определении параметров |
диэлектрических |
переходов (участков |
|
оа и Ьс). |
При этом, если допустимые отражения для диэлектрической |
||
стенки в целом составляют | R | 2Д0П (в заданной полосе частот), то для
109
одного перехода они в первом приближении не должны быть больше
| Я | 2дод/2 .
Обратимся к теории неоднородных линий, утверждающей, что неод нородная линия с переменными коэффициентами распространения
и входным коэффициентом отражения может |
быть заменена эквива |
лентной линией с постоянным коэффициентом |
распространения и тем |
же коэффициентом отражения на входе [43]. |
Применим этот способ |
к неоднородному диэлектрическому переходу. |
|
Произведем замену переменных, исходя |
из условия равенства |
электрических длин участков неоднородного перехода с переменным коэффициентом распространения (ß (л:) Ф const) и некоторого приве денного, у которого коэффициент распространения постоянен (ß (у) = = const = ß (0)), т. е. из условия
ß |
(0) У = |
I ß (х) dx. |
Отсюда вытекает, что |
|
о |
|
I |
|
X |
|
|
0 |
|
|
и, следовательно, |
|
|
dy-- |
ß(*) dx, |
dx ß (0) dy. |
|
Р (0) |
ß (-V) |
Здесь у и L — соответственно переменная, относящаяся к приведен ному переходу, и полная длина этого перехода.
Заменяя переменные в (3.14), (3.15) и (3.16) и перенося начало координат в «начало» неоднородного перехода (z — L — у), для ко эффициента отражения получаем
L |
|
|
|
|
7?! = ^ N (z) |
|
dz, |
(3.49) |
|
0 |
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
N (x ) — |
= — — |
lnZ(z); |
(3.50) |
|
v ' dz |
2 |
dz |
v |
|
U = 2ß(0) = |
^ - ; |
|
(3.51) |
|
|
|
Â, |
|
|
Z (г)—закон изменения волнового сопротивления для приведенной линии.
Условие постоянства коэффициента распространения (ß (z) = const = = ß (0)) определяет некоторую гипотетическую среду, имеющую переменную диэлектрическую проницаемость при постоянной ско рости распространения радиоволн.
Структура реального неоднородного перехода определяется функ цией N (х), гипотетического — функцией N (г).
НО