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: 112

Скачиваний: 2

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

 

fb

 

ti

 

Qi.

£

C\}

ctT

 

p §

 

§ g

 

1 §

 

l |

V

S ft

1 1Cb

 

1CNJ

к.^i Оэ

1 1о

e*

s

4

о

bо

J-J

<u b-

o

>J-

C O

LO

СЧ

о

 

 

а

<?J

 

Й

*a

c<

c<

 

c*

r

 

 

 

g -

s s s

 

>5 ^

 

B -

ч-y SS23

Qi

t t4

217


а

а

к

о

ч

о

Радиотехнические характеристики

Материал

Слон

o>

о

 

 

3

 

43 Ä

стенки

05

§

 

'CS

 

cs

Тип

§

1

 

 

c>

 

 

 

 

 

 

 

 

Cs

 

 

 

 

 

 

 

 

сз

 

 

 

 

 

f

 

 

ss-

 

 

 

 

 

 

 

ccT

 

 

 

 

 

\

І

|

Cs

 

 

 

 

i: \ 1

 

 

 

 

 

 

 

s:

л

«b

2

 

 

 

 

 

«V

4 -

Ci 5

 

 

 

 

 

І

Cx CS.

 

 

 

 

 

 

Т

Qj ö

 

 

 

 

 

 

CC C;

 

 

 

 

 

 

-fc

I

1

 

 

 

 

 

 

-4 -

.

1

 

 

 

 

 

cm

'

1

 

 

 

 

 

k

С) сз

 

 

 

 

 

 

- •

ѵ-гсгГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rc>

 

 

 

 

 

 

 

 

<3

 

 

 

 

 

 

 

 

c*.

 

V g1- ^§

 

 

 

 

f\>

 

0

f £i. ci. ccT

 

-

1 *

Co

 

_ p

§

 

 

 

 

cs

 

*

 

 

 

 

г

Ci

c :

1

 

È’

*

 

l . §

 

'

C;

tl

 

<4

 

 

« г

&

у

 

 

t

§

 

C*.

Cs.

 

 

 

 

Ci

«С

 

 

1 1

 

t

1

1

 

 

 

 

 

1

 

--ѵО

- k. Ci cq

 

 

 

 

—w

 

 

 

Cj

Й

о

s:

DC

cs

CC

r<£

218


в;

о

*=с

о

Радиотехнические характеристики

Материал

Слои

Тип стенки

н

к

* вг з ° m° 2 а Ä О)

Н t_

« О

2

С (У

 

о

CU

о

 

В5

о

н

в;

о

 

 

f-"

 

о

 

о

 

Он

 

 

в;

 

 

ы

п

I

 

о

о

 

 

I

 

 

CsT

со

О со

а

^

£■

а

S

'3 а *

1

У to ‘У

§ § н

 

 

lO ^N

 

 

ö 5* -3

 

i l l s

Qj л.

 

^ 5j

21Э


всей конструкции на волнах дециметрового и сантиметрового диапа­ зонов, и т. п. В последнем случае параметры решетки вибраторов подбираются таким образом, чтобы на волне Хыаис она имела емкост­ ное сопротивление, а на ХМШІ — индуктивное.

Расчет параметров всех конструкций диэлектрических стенок обте­ кателей на совмещенные волны осуществляется согласно рекоменда­ циям гл. 3 и 4.

Для примера в табл. 7.2 приведены данные по коэффициентам про­

хождения различных

типов стенок (при двух видах поляризации

на двух волнах Ä,MaKc

и А,мин), синтезированных рассмотренными ме­

тодами.

 

Как правило, рассчитанные рекомендованными методами диэлек­ трические стенки имеют коэффициенты прозрачности, хорошо согла­ сующиеся с эксперимеңтальными результатами [36], [65], [104].

7.4. ОБТЕКАТЕЛИ ДЛЯ РАБОТЫ В ШИРОКОМ НЕПРЕРЫВНОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН

При проектировании обтекателей для широкого непрерывного диа­ пазона волн целесообразно использовать либо некритичные конструк­ ции стенок компенсационного типа с достаточно тонкими силовыми слоями, либо многослойные стенки, плотность слоев в которых умень­ шается от центра к периферии, либо, наконец, стенки с плавным изме­ нением показателя преломления [93].

Расчет диэлектрических стенок обтекателей первого ц второго типов аналогичен рассмотренному в предыдущем разделе: стенки первого типа обеспечивают достаточно хорошую прозрачность на всех волнах длиннее Я.мин, второго — в диапазоне Я,мин — А,мако.

Остановимся на конструкциях с плавным изменением показателя преломления, обеспечивающих хорошую прозрачность в секторе углов падения 0—60° на всех волнах короче А,макс.

Структура таких стенок (определяемая функцией неоднородности N (z)) по допустимым отражениям (по заданной диаграмме отражений

может быть найдена методами, заимствованными из теории антенн и описанными в гл. 3.

Ниже рассматривается выбор диэлектрической проницаемости среднего слоя таких стенок, определяющего в значительной мере их прозрачность в заданном секторе углов падения.

Расчет структуры неоднородной диэлектрической стенки следует начинать с выбора диаграммы отражений (аналог диаграммы направ­ ленности), удовлетворяющей заданному уровню отражений R в рабо­ чем диапазоне волн. Путем расчета (или с помощью имеющихся дан­ ных) определяется закон распределения неоднородности N (г). Так как неоднородная стенка состоит из двух неоднородных диэлектри­ ческих переходов, соединенных навстречу, допустимый уровень отра­ жений для каждого перехода составляет RI2; это значит, что боковые

220


лепестки соответствующей диаграммы отражений не должны превы­ шать заданного допустимого уровня.

Если по конструктивным или каким-либо другим соображениям тол­ щина стенки имеет существенное значение, при определении закона

неоднородности

должны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

использоваться диаграммы

*мекс

 

 

 

 

 

 

 

отражений

чебышевского

1.0

г ^ г

1-прямоугольное распределение

типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z-косинусоидальноеpaопределение

Для

сравнения

между

 

N

 

3-треугольное распределение

собой

различных

диэлек­

0.6

 

V

Ь-Ьероятностное распределение

трических

переходов

в

 

гИ

 

 

 

 

табл. 7.3 приведены основ­

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

ные

характеристики диа­

 

 

 

N

 

 

 

 

 

грамм

отражений

для

за­

о.г

 

 

 

 

 

 

 

конов распределения неод­

 

 

1 - \

2'чч

 

 

 

 

о

 

 

 

 

ч г

нородности:

 

прямоуголь­

 

 

 

ч

 

 

V

 

ного,

 

косинусоидального,

 

 

 

0,5

\

- y ß t(fr7r’

Ѵ л

треугольного,

вероятност­

-Oß

 

 

 

 

/

I

 

 

ного, а также двух спе­

|J U

 

 

 

 

 

 

 

циальных

распределений.

I Оу.акс]

 

 

 

 

 

 

 

При

 

этом

положено,

что

1.0

 

 

 

1-пррмоугольное распределение

L — длина

приведенного

 

 

 

 

0.8

 

 

 

9- к’пп •ниппн дальнее паеппеделение

неоднородного

перехода, в

 

 

 

J - треугольное распределени е *

 

 

\ N Л

среднем

сечении которого

0.6

 

 

 

 

 

 

помещено начало

коорди­

 

 

\ \

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

нат (переменная t = 2— j) .

 

\

 

 

 

 

 

%--- \ѵ

 

 

 

 

Соответствующие диаграм­

 

 

У

 

 

 

 

мы

отражений приведены

 

 

ѵYѵ V

£х— t

 

 

 

 

 

 

 

 

на рис.

7.6.

 

 

 

 

 

 

V

 

__

- I

Из

приведенных

дан­

 

 

 

'4

^ 1 , 0 ------

'

1,5 L/X

 

 

 

 

I

 

 

ных видно, что величина

-oß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L/X

определяет частотные

Рис

7.6.

Диаграммы

отражений

для

неодно­

свойства

рассматриваемых

 

 

родных

диэлектрических стенок.

переходов: большему Ы%

 

 

 

пропускания.

Оптимальное со­

соответствует

более широкая полоса

отношение

между

частотными свойствами и толщиной перехода дают

чебышевские распределения неоднородностей (рис. 7.7.). Приведенные частотные характеристики диэлектрические пере­

ходы имеют лишь при постоянном угле падения Ѳь для которого задан закон распределения. Изменение угла приводит к изменению частот­ ных свойств перехода. Действительно, закон распределения неодно^- родности в зависимости от углов падения волны при перпендикулярной

поляризации (худший случай)

меняется по следующему закону: '

 

N ( г ) Ѳі

sin2 Ѳх

 

N(z)o

8 ( 0)

(7.8)

 

 

4 J N ( z ) d z

 

 

 

sin2 Ѳх

sin2 Ѳх — sin2 Ѳ Q

 

' 8 (0)

 

8 (0)

 

221