Расчет антенной решетки - Синфазная решетка из рупорных антенн

Решетка синфазная, то есть токи всех излучателей синфазны (имеют одинаковую фазу).

1). Расчет оптимального расстояния между антеннами в решетке.

При оптимальном расстоянии между излучателями КНД синфазной решетки достигает максимального значения, поэтому это расстояние называется оптимальным.

; ,

В плоскости вектора Н.

Так как d1опт меньше, чем размер раскрыва рупора в этой плоскости, то берем значение d1опт равное a1:

; ,

В плоскости вектора Е.

Так как d2опт меньше, чем размер раскрыва рупора в этой плоскости, то берем значение d2опт равное a2:

Принимаем значения: и за действительные и в дальнейших расчетах будем использовать их.

2). Коэффициент направленного действия антенны.

Качество антенны характеризуется коэффициентом усиления антенны, равным произведению коэффициента направленного действия (КНД) на коэффициент полезного действия (КПД) антенны:

Для рупорных антенн можно считать, что мощность потерь значительно меньше мощности излучения, благодаря чему КПД антенны можно принять равным единице: , значит

По техническому заданию: дБ или ;

- КНД антенны.

3). Расчет количества излучателей в решетке.

Рассчитаем ширину диаграммы направленности на уровне 0.5 по формулам:

,

В плоскости вектора Н, где - число излучателей в строке.

,

В плоскости вектора Е, где - число излучателей в столбце.

В техническом задании дано: ширина диаграммы направленности на уровне 0.5 по мощности в горизонтальной плоскости. Составим соотношение и получим:

.

Также известно, что коэффициент направленного действия антенны рассчитывается по формуле:

Получили систему из двух уравнений с двумя неизвестными и :

Выражаем и, и находим их значения:

, округляем до 4.

, округляем до 12.

Принимаем значения: и за действительные и в дальнейших расчетах будем использовать их.

Общее число излучателей в антенной решетке:

4). Габариты решетки.

L1 - длина антенны в строке:

.

L2 - длина антенны в столбце:

.

5). Положение дифракционных максимумов.

В плоскости вектора Н (Рис.3):

1

2

3

4

5

±7.092є

±14.183є

±21.275є

±28.367є

±35.458є

;

P=1, 2 ...

Рисунок 3.

В плоскости вектора Е (Рис.4):

1

2

3

4

5

±10.672є

±21.344є

±32.016є

±42.688є

±53.360є

; p=1, 2 ...

Рисунок 4.

6). Графическое построение диаграммы направленности (ДН) решетки.

Диаграмма направленности решетки есть произведение ДН одного излучателя решетки на ДН множителя решетки.

Строем ДН множителя решетки, при этом учитывая, что решетка синфазная.

В плоскости вектора Н (Рис.5):

Рисунок 5.

В плоскости вектора Е (Рис.6):

Рисунок 6.

Строим ДН решетки.

В плоскости вектора Н (Рис.7):

Рисунок 7.

В плоскости вектора Е (Рис.8):

Рисунок 8.

Похожие статьи




Расчет антенной решетки - Синфазная решетка из рупорных антенн

Предыдущая | Следующая