Расчет фазирующей секции

РАСЧЕТ ФАЗИРУЮЩЕЙ СЕКЦИИ:

Антеннами с вращающейся поляризацией называются антенны , электромагнитное поле излучения которых имеет эллиптическую (или вращающуюся) поляризацию.Такое название объясняется тем , что конец вектора электрического поля  (или магнитного ) рассматриваемой точки пространства описывает эллипс за период высокой частоты.Этот эллипс , называемый поляризационным , при распространении волн в свободном пространстве лежит в плоскости , перпендикулярной направлению распространения волны.Отношение малой полуоси эллипса к большой полуоси называется коэффициентом равномерности или эллиптичности поляризационного эллипса.Этот коэффициент может иметь значения от 0 до 1.На (РИС.12) показан способ получения поля вращающейся поляризации на сантиметровых волнах.

(РИС.12)  Волноводная антенна с вращающейся поляризацией:

                                                        1 – стандартный прямоугольный волновод;

                                                        2 – пирамидальный переход;

                                                        3 – волноводная секция;

                                                        4 – диэлектрическая пластинка.

Стандартный прямоугольный волновод 1 , в котором возбуждается волна типа  , соединен с помощью плавного пирамидального перехода 2 с фазирующей волноводной секцией 3.Стенки волноводов 1 и 3 , имеющих общую ось , повернуты друг относительно друга на .Поэтому волна , поступающая в фазирующую секцию может быть представлена в виде супеерпозиции двух волн  и  , векторы электрического поля которых взаимно пеерпендикулярны и равны по амплитуде.Для получения поля круговой поляризации необходимо , чтобы указанные поля были сдвинуты по фазе на .Этот сдвиг фаз получаеется с помощью фазирующей секции. В качестве такой фазирующей секции может быть использован , например , отрезок волновода определенной длины прямоугольного (неквадратного) сечения , в котором фазовая скорость волны  отличается от скорости волны .В фазирующей секции другого типа в волновод вставляется продольная диэлектрическая (или металлическая) пластинка 4 так , чтобы она влияла на скорость распространения только одной из волн.Выход фазирующей секции перееходит в открытый конец волновода или соеединяется с антенной.  

Рассмотрим вопрос расчета параметров фазирующей секции в виде прямоугольного волновода со сторонами поперечного сечения  и .Набег фазы (в радианах) на единицу длины волновода для волны типа , у которой линии электрического поля перпендикулярны размеру :

Аналогично набег фазы для поля типа :

Разность фаз на единицу длины между волнами  и  в градусах:

Задаваясь размерами  и , можно определить , а также длину фазирующей секции , при которой разность фаз будет равна  на волне :

При изменении волны даже в небольших пределах разность фаз в фазирующей секции выбранного сечения будет несколько меняться и поле из поляризованного по кругу станет эллиптически поляризованным.