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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 113

Скачиваний: 2

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

Функции неоднородности

" (0 = 7 ^ ,п2эк'°

прямоугольная

№ )

0 L t

Z

Крруңуаоидальная

M t)

Щ0) при |/ f |< — \

N(l) =

L_

0 при 1 1 1

2

 

t

L

m =

N(0) cos n —

при \t I < —

Ь

i

L 0

L_ t

0

2

2

 

треугольная

k'm

ЛГ(0) = ( 1 - 2 y ) при щ

< 7

m =

L

при I t

\ > — .

вераямноопінйй

 

N(0) cos2 (у t)

при

| / K

j ;

a)

m

 

 

 

 

 

 

M t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

|Л < -

 

 

 

 

 

 

 

 

0

L _ t

1V(0) c o s ^ - ^ j

при | / | <

7

 

2

6)

N(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

|ü| > — ;

 

 

 

Специальная

 

 

 

 

 

 

 

I W(0) f 1— 0,2405 cos 2 я — '|

при

11 | < — ;

 

, ) N ( t ) = \

V

 

i" '

 

 

 

2

 

 

[ о

 

 

 

п р и | < | > 7 -

 

 

( Л1(0) ^ 1— 0,636cos 2я

'j

при

 

 

 

 

б) t f( o = {

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

при 11 1>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щ0)

j 1 — 0,889 cos 2я

+ 0,0112 cos 4я —

 

 

 

 

л

 

 

 

 

L

 

в) N{t) =

 

 

 

 

при j 1 1 <

—

;

го

 

 

 

 

при It

I

>

 

Диаграмма отражений

2я sin —— L

R X

R\ 2я

2я

c°S— L

R

Ry

1_ 1Т

 

я

R

" Г L

Rь

Я

 

sin 2я-

 

 

1Rмакс

4я2

„ L

 

1 —-7— L2

2я —

 

X2

X

R

9 cos

 

L\ 2

 

Ry

 

1

- 4

 

Чебышевского типа

Т а б л и ц а 7.3

Ширина

Максималь­

диаграммы

ный уровень

по первому

боковых

нулю

лепестков

L

“7"= 0,5

' 0,21

/ѵ

 

L

'0,08

г = 0’8

L

-0,05

Г = І ' 02

'0,05

-0,02

L_

■0,55 -0,15

= 0,8

'0,06

' L_

1,1

-0,02

X

 

 

u

Здесь N (z)0 — закон распределения неоднородности, заданный и реа­ лизованный для угла падения 02; е0—диэлектрическая проницаемость среднего слоя стенки.

Анализ соотношения (7.8) показывает, что, во-первых, при углах падения Ѳ Ф Ѳх искажается форма и изменяется максимальное значе­ ние функции распределения неоднородности, заданной при 0 = 0 !, во-вторых, имеющие место изменения этих параметров тем меньше, чем больше значение угла 0, при котором первоначально задан закон

Рис. 7.7. Функции распределения (а) и диаграммы отражений (б) для

диэлектрических стенок чебышевского типа.

распределения неоднородности, в-третьих, большему значению угла

0! соответствует меньшая амплитуда кривой N (z) — f характе­

ризующей структуру неоднородного перехода.

Первое замечание определяет факт изменения формы соответствую­ щей диаграммы отражений (сравнительно с заданной при 0 = Ѳх) и абсолютной величины отражений. Увеличение или уменьшение амп­ литуды кривых N (г) (против заданной, равной 1, при 0 = 0г) опре­ деляет соответственно увеличение или уменьшение эквивалентного

перепада волновых сопротивлений

окружающей среды и

среднего

Z

(L)

констатп-

слоя диэлектрической стенки Э1°‘

-. Второе замечание

рует тот факт, что диэлектрическому переходу, рассчитанному при больших угах Ѳх, соответствует меньшее изменение диаграммы отра­ жений при ѲФ Ѳх (сравнительно с заданной при 0 = 0ц). Третье за­ мечание говорит об уменьшении диэлектрической проницаемости сред­ него слоя стенки е (0) при увеличении угла 0Х, при котором первона­ чально задан закон распределения неоднородности.

На рис. 7.8, 7.9 для примера показаны кривые

= f

при

Ѳ = ѵаг для переходов с вероятностным и прямоугольным законами

224 ■

распределения неоднородности при 0 Х= 0, 40, 60, 80°, Z^ jk) = 2,0,

Z(Uj

иллюстрирующие сказанное. Анализ показывает, что увеличение от-

2

п\

ношения—

на 20—25% (при падении плоской волны) увеличи­

вает уровень отражений всего на 8—12%, что в большинстве случаев

Рис. 7.8. Изменение функции распределения неоднородностей (вероятностный закон) в зависимости от углов 0 ц Ѳ|.

допустимо. Это соответствует увеличению

амплитуды

• -jj- с 1 (при

0 = Ѳх) до 1,25—1,3 (при Ѳ =

Ѳмакс, здесь 0мако — максимальный

угол в заданном секторе углов

падения).

 

 

Так как законы распределения неоднородности, определяемые кри-

N (г) *

( г \

и соответствующие им диаграммы отражении при

выми дфу = I

 

225

 

 

Т а б л и ц а

7.4

изменении

 

от 1 до 1,3

 

 

 

 

 

 

№

 

Допустимый диапазон

сравнительно

мало

отличаются

п. /п .

0 і

углов падения

 

 

 

 

 

 

от первоначальных (при 0 = 0!),

 

 

•

 

 

приведенные

кривые дают пред­

1

0°

I О

о

 

 

 

 

-

О

 

ставление о допустимом измене­

2

Оfr

О

ЛСосг■I

 

 

нии углов падения

для рассмат­

 

О

 

->

 

риваемого перехода (диэлектри­

 

 

 

 

 

3

60°

0-н85°

 

ческой стенки).

 

4

ООСо

0 -^более 85°

В табл. 7.4 приведены такие

 

данные для

вероятностного пе­

 

 

 

 

 

рехода.

Представленные результаты позволяют выбрать величину диэ­ лектрической проницаемости среднего слоя неоднородной стенки, при­ чем, чем шире сектор углов падения, тем меньше должно быть зна-

 

 

2./L

 

z/L

 

Рис. 7.9. Изменение функции распределения неоднородностей

(прямо­

 

угольный закон) и зависимости

от углов 0 и О,.

 

чение е (0). На рис. 7.10

для

примера

показана кривая

2эк^

__j ( N (z)'

 

 

 

 

2эк (0)

для вероятностного перехода,

определяющая значение е(0)

(УѴ(0)

 

N(2)

 

 

 

при заданном отношении

(т. е. при заданном диапазоне углов

 

 

N( 0)

226

падения).

Например,

для

f 3K

= 2,0

е (0) =

3,6

при Ѳх = 20°;

е (0) «

2,8

при Ѳх =

40° и

^ЭК (Ч)

1,75

при 0 Х=

60

. При увеличе-

Z

(L)

 

 

е (0) =

соответствующие значения е (0) возрастают, возрастают и

нии ■- эк \ :

■^эк ("1

от неоднородного перехода.

 

 

 

отражения

 

 

 

При решении вопроса о возможности практической реализации переходов с различными законами распределения неоднородности необходимо определить достижимые допуски. На рис. 7.11 показаны

Рис. 7.10. Кривая для определения вели-

Рис.

7.11.

К. определению ве-

чнны диэлектрической

проницаемости

личины

производственных

среднего слоя.

допусков при

различных за­

 

 

 

конах

распределения:

 

 

—

— прямоугольном;-----------

 

 

косинусоидальном; —X—X— —

 

 

треугольном; — О —О -------вероят­

 

 

ностном; .

. •

— чебышевском.

зависимости е (х) = f [ y j

для переходов с прямоугольным, косинусои­

дальными, треугольным, вероятностным и чебышевским законами распределения при е (0) = 4,0, 0Х= 0° и 0 = 0°. Видно, что все кривые идут достаточно плотным пучком, и для получения заданной зависимости е (х) необходимы допуски на диэлектрическую проницае­ мость не хуже ± 0,02.

Поскольку даже небольшое отклонение закона распределения от заданного достаточно резко влияет на диаграмму отражений, нет смыс­ ла задаваться сложным законом распределения неоднородности при допусках, превышающих значения ± 0,02. В этом случае следует огра­ ничиться законом изменения е (х), соответствующим средней линии пучка кривых рис. 7.11. Эти соображения справедливы и при Oj Ф 0. Правомерность такого подхода при выборе закона распределения е (X) стновится особенно очевидной, когда рассматриваются возможно­ сти практического осуществления диэлектрических стенок с плавным изменением коэффициента преломления.

227

Смотрите также файлы