Исследование синфазной антенной решетки, страница 2

Множитель

                                                 .                                         (1.3)

называется множителем системы (множителем решетки).

В случае линейной антенной решетки (рис.1.1,а) в плоскости Н   F₁()=1 и F_c(j)=1. В случае антенной решетки (рис.1.1,б) в плоскости Н   F₁()=1, а в плоскости Е   F_c(j)=1.

Наличие в формуле тригонометрической функции (sin j) позволяет сделать вывод, что ДН решетки в общем случае имеет многолепестковый характер – имеется главный лепесток и боковые лепестки (рис.1.3). Угловое положение минимумов (нулей) в ДН можно определить из условия:              

        

                                                    ,                                               (1.4)                                     

где m = 1,2…р.

Из (1.3) следует, что

                                                      .                                               (1.5)                                                                                

Угловое положение максимумов боковых лепестков ДН определяется из условия

                                                                                   (1.6)                                                                                                       

Из (1.3)следует, что       

                                                   .                                  (1.7)              

Направление максимума основного лепестка ДН синфазной решетки совпадает с нормалью к оси решетки (j=0), т.к. именно в этом направлении поля отдельных вибраторов в точке наблюдения складываются в фазе. Ширина главного лепестка ДН по нулевому излучению определяется из (1.4) при m = 1:

                                             .                                                     (1.8)

В случае решеток больших размеров (nd>>l) sin j₀ в (1.5) можно заменить аргументом j₀:

                                                .                                                         (1.9)

Из (1.8) следует, что ширина главного лепестка уменьшается с ростом n либо шага решетки d. В случае фиксированной длины решетки  L=(n-1)d=const по мере увеличения n шаг решетки уменьшается, и при неограниченном увеличении n ширина главного лепестка у в е л и ч и в а е т с я, стремясь к своему пределу

                                             .                                               (1.10)

При этом в результате интерференции полей отдельных элементов решетки уровень боковых лепестков уменьшается.

Боковые лепестки в ДН возникают тогда, когда поля какой либо пары элементов решетки в точке наблюдения складывается в фазе, что соответствует разности хода лучей  (рис.1.4), кратной l. Когда =l, возникает первый боковой лепесток, при =2l - второй боковой лепесток и т.д. Совершенно очевидно, что в первую очередь синфазное сложение полей обеспечивают крайние элементы решетки. Как следует из рис 1.4, при разности хода =l, габариты решетки должны превышать l, т.к. отрезок  является катетом треугольника АВС, а габариты решетки АВ – его гипотенузой. В противном случае в ДН боковые лепестки отсутствуют.