Расчет геометрии излучающей части антенны. Расчет диаграмм направленности, страница 2

Если рассматривать влияние рассогласования излучателей на форму диаграмм направленности и режим работы фидерной системы, то отражения в цепях питания излучателей можно рассматривать в виде следующей схемы: плоская волна, идущая с направления, которое зеркально направлению главного максимума, возбуждает излучатели, а далее происходит переотражение волн, возбуждаемых в фидерной системе от излучателя и делителя мощности. Если в решетке большое число излучающих элементов, то коэффициенты отражения можно считать примерно равными между собой и равными коэффициенту отражения бесконечной решетки. Что происходит с отраженными волнами? Они частично проходят на вход антенны, а частично возвращаются к излучателям, попутно вновь проходя через фазовращатели. Эти волны опять частично излучаются и отражаются, порождая бесконечный цикл. Излучение каждой повторной волны дает дополнительный боковой лепесток в диаграмме направленности.

Примеров фидерной системы, которая поглощает отраженную волну и, что очень важно, обеспечивает развязку излучателей, является делитель мощности, у которого направленные ответвители использованы в качестве элементов связи. Рисунок такой системы, у которой только вместо проходных фазовращателей использованы отражательные, представлен ниже. Принцип работы таков: волны, которые отражаются от излучателей, или проходят на вход антенны, или поглощаются в нагрузках направленных ответвителей, но не переизлучаются излучателями. Такой принцип работы делает данную систему оптимальной из всех представленных.

4.2 Расчет направленных ответвителей

Расчет направленных ответвителей состоит в определении переходного ослабления для каждого излучателя и выборе размеров и конфигурации отверстий связи. Сначала определим конфигурацию отверстия связи. Возьмем два крестообразных отверстия связи, так как данная конструкция геометрически вписывается в волновод с учетом требуемого расстояния от краев стенки до их центра. Расчет производился на основании исходных данных N=65 – число ответвителей;  и , где Cn’ – величина переходного ослабления в децибелах. Таблица результатов приведена ниже.

n

Cn

Cn, дБ

Cn среднее

l/λ щели

1

0,0154

-18,129

-17,882

0,230

2

0,0156

-18,062

3

0,0159

-17,993

4

0,0161

-17,924

5

0,0164

-17,853

6

0,0167

-17,782

7

0,0169

-17,709

8

0,0172

-17,634

9

0,0175

-17,559

-17,317

0,235

10

0,0179

-17,482

11

0,0182

-17,404

12

0,0185

-17,324

13

0,0189

-17,243

14

0,0192

-17,160

15

0,0196

-17,076

16

0,0200

-16,990

-16,712

0,248

17

0,0204

-16,902

18

0,0208

-16,812

19

0,0213

-16,721

20

0,0217

-16,628

21

0,0222

-16,532

22

0,0227

-16,435

23

0,0233

-16,335

-16,066

0,250

24

0,0238

-16,232

25

0,0244

-16,128

26

0,0250

-16,021

27

0,0256

-15,911

28

0,0263

-15,798

29

0,0270

-15,682

-15,367

0,255

30

0,0278

-15,563

31

0,0286

-15,441

32

0,0294

-15,315

33

0,0303

-15,185

34

0,0313

-15,051

35

0,0323

-14,914

-14,693

0,260

36

0,0333

-14,771

37

0,0345

-14,624

38

0,0357

-14,472

39

0,0370

-14,314

-14,058

0,264

40

0,0385

-14,150

41

0,0400

-13,979

42

0,0417

-13,802

43

0,0435

-13,617

-13,314

0,280

44

0,0455

-13,424

45

0,0476

-13,222

46

0,0500

-13,010

47

0,0526

-12,788

-12,546

0,290

48

0,0556

-12,553

49

0,0588

-12,304

50

0,0625

-12,041

-11,751

0,295

51

0,0667

-11,761

52

0,0714

-11,461

53

0,0769

-11,139

-10,777

0,310

54

0,0833

-10,792

55

0,0909

-10,414

56

0,1000

-10,000

-9,771

0,330

57

0,1111

-9,542

58

0,1250

-9,031

-8,741

0,340

59

0,1429

-8,451

60

0,1667

-7,782

-7,782

0,350

61

0,2000

-6,990

-6,990

0,358

62

0,2500

-6,021

-6,021

0,365

63

0,3333

-4,771

-4,771

0,390

64

0,5000

-3,010

-3,010

0,440

65

1,0000

0,000

0,000