Файл: Каплун, В. А. Обтекатели антенн СВЧ (радиотехнический расчет и проектирование).pdf

X cos г) (x2) cos 11 (x3) dx dxx dx2 dx3.

Р и с. 5 .6 . Ф л ю к т у а ц и и д и а г р а м м ы н а п р а в л ен н о ст и .

Используя те же приближения, что и при преобразованиях (5.15), получаем

J A 2С "

Коэффициент корреляции диаграммы направленности (по мощно­ сти) будет определяться следующим соотношением:

164

Из (5.22) видно, что корреляционная функция диаграммы не за­

♦

5.4.УГЛОВЫЕ ОШИБКИ И КОЭФФИЦИЕНТ ПРОХОЖДЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНОГО ОБТЕКАТЕЛЯ

Искажения, вносимые неоднородным обтекателем, проявляются также в изменении пространственной ориентации диаграммы направ­ ленности (или в отклонении равносигнального направления) и в умень­ шении коэффициента усиления системы антенна — обтекатель. Вели­ чина и характер этих искажений зависят от типа обтекателя и поло­ жения антенны. Из-за статистических неоднородностей для ансамбля обтекателей возникают случайные флюктуации этих искажений.

Для угловых ошибок в направлении равносигнальной зоны для ансамбля обтекателей (рис. 5.8) можно записать

165

где Да, Да о и р — угловая ошибка соответственно статистически неоднородного и однородного обтекателей, а также дополнительный угол отклонения равносигнальной зоны для ансамбля обтекателей.

На основании простых геометри­ ческих соображений (рис. 5.8) можно записать, что

где %= arctg P' (ß)p.c.3; P' (ß)P.c.s —

первая производная для диаграммы направленности по полярному углу ß в точке, соответствующей равно­ сигнальной зоне.

Как пример на рис. 5.9, а, б пока­ зана кривая угловых ошибок обтека­ теля (полуволновый конус с удлине­ нием ~ 2,5 и е = 7,0) и допустимые пределы изменения этих ошибок, определяемые (5.24), а также при­ меры реализации. При правильно взятом поле допуска на толщину и

диэлектрическую проницаемость материала стенки обтекателя реаль­ ные характеристики угловых ошибок ансамбля обтекателей будут ле­ жать внутри допустимых пределов.

Увеличение поля допуска приведет к выбросу угловых ошибок за допустимые границы.

Случайные отклонения толщины и диэлектрической проницаемости материала стенки неоднородных обтекателей проявляются также в уменьшении коэффициента усиления системы антенна — обтекатель, связанном с уменьшением коэффициента прохождения обтекателя.

Отношение коэффициентов прозрачности неоднородного и однород­ ного обтекателей определяет коэффициент потерь Аобт (а), зависящий только от величины допуска (дисперсии фазовых и амплитудных ошибок):

где Р о — мощность, излучаемая в главном направлении антенны с однородным обтекателем.

166

Аа, минуты

а.)

град

S)

показывающему, что антенна, расположенная под статически неодно­ родным обтекателем, будет излучать в главном направлении мощность, на о§ меньшую, чем антенна с однородным обтекателем. Характер изме­ нения коэффициента прохождения реаль­

167

5.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ ПО ЗАДАННЫМ УГЛОВОЙ ОШИБКЕ И КОЭФФИЦИЕНТУ РАДИОПРОЗРАЧНОСТИ ОБТЕКАТЕЛЯ

Согласно (5.23) величина угловых ошибок за счет неоднородного обтекателя

Асе = Да 0 =F~p.

Так как абсолютная величина Да зависит от фазовых и амплитуд­

ошибки неоднородного обтекателя всегда будут больше ошибок одно­ родного обтекателя, и их разность определит дисперсию (флюктуацию)

Угловые ошибки в основном зависят от фазовых искажений поля, и в первом приближении при их определении можно пренебречь амп­ литудными искажениями.

Воспользовавшись далее соотношением (5.9), разрешим его с уче­ том (5.29) и (5.27) относительно ad и сге,учтя, что od и ог не могут быть отрицательными. Используя далее (5.4) и (5.5) для допусков хй и т„ при условии, что случайные отклонения е и d подчинены закону, близ­ кому к нормальному, находим

168