Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 43

Типовая логарифмическая спираль (рис.13) имеет максимальную длину плеча 43 см, начальный радиус г_oz О,5 см и коэффициент а 0,3. Антенна излучает волны с вращающейся поляризацией в диапазоне от 3 до 15 см. При питании 50-омньш кабелем

ФАЗИРУЮЩИЕ СЕКЦИИ

Фазирующие секции служат для разложения линейно-поляризованного поля на две взаимно перпендикулярные составляющие, расположенные в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, и создания между ними фазового сдвига на 90°.

Применение фазирующих секций в антенно-фидерных трактах позволяет в ряде случаев формировать поля с вращающейся поляризацией, близкой к круговой. Антенны с фазирующими секциями являются разновидностью антенн с вращающейся поляризацией.

Фазирующая секция может устанавливаться либо в волноводе, при помощи которого энергия подводится к антенне (рупору, облучателю зеркальной антенны и т.д.), либо непосредственно на излучающих поверхностях (на поверхности или в раскрыве зеркальной антенны, в раскрыве рупорной или линзовой антенны и т.д.)»

Волноводная  фазирующая  секция представляет собой отрезок волновода, в котором возбуждаются две волны основного типа, фазовые скорости которых различны. Подбором длины отрезка волновода I и регулировкой фазовых скоростей взаимно перпендикулярных составляющих поля обеспечивается необходимый фазовый сдвиг на выходе секции.

Если через  и обозначить длины волн взаимно перпендикулярных составляющих поля в волноводе, через I - длину секции, а через

- коэффициент, характеризующий требуемое соотношение фаз, то фазовый сдвиг  на выходе фазирующей секции можно представить выражением

а набег фазы на единицу длины секции

В качестве фазирующей секции можно использовать .отрезок прямоугольного волновода, в котором тем или иным способом возбуждаются волны двух типов: Н₁₀ и Н_01. .   Эти волны, поляризованные взаимно перпендикулярно, можно возбудить при помощи наклонного штыря (рис.14,а), наклонной торцевой щели (рис.14,б),стандартного прямоугольного волновода (рис.14,в) и т.д.

Для того чтобы волны Н₁₀ и Н₀₁, могли распространяться по волноводу, фазовые скорости их распространения были бы разными и отсутствовали бы волны более высоких типов, размеры сторон поперечного

сечения волновода а и b должны удовлетворять неравенствам: ;

;.

Рассмотрим принцип работы фазирующей секции такого типа (рис.15).

Пусть в сечении a a волновода при помощи какого-либо из возбуждающих устройств формируются две синфазные волны Н₁₀ и Н₀₁ с равными амплитудами (рис.15,б). Так как , то эти волны будут распространяться вдоль волновода с разными фазовыми скоростями  и , которым соответствуют длины волн

Если через обозначить начальные фазы волн Н₁₀ и Н₀₁ в сечении а а, то в сечении  (рис. 15,а) их фазу можно записать для волны H₁₀ в виде выражения

а для волны     Н₀₁ -

Разность фаз в сечении  

где  m = 0,1, 2,...

Недостатками фазирующих секций в виде отрезков прямоугольных волноводов являются плохая диапазонность и сложность регулировки фазы.

Более хорошими диапазонными свойствами обладает фазирующая секция в виде отрезка прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной (рис.16). Наличие такой пластины приводит к уменьшению скорости волны, вектор  которой параллелен поверхности пластины. В-этом случае поперечное сечение волновода секции может быть как прямоугольным, так и квадратным. При расчете фазирующих секций с диэлектрическими пластинами из полистирола можно воспользоваться экспериментальными графиками, показанными на рис.17.

Подобные диэлектрические пластины можно применить также и в круглом волноводе. Если в нем возбуждается волна типа Н₁₁ (рис.18,а), то под влиянием диэлектрической пластины, установленной под углом 4-5° к вектору , волна расщепляется на две взаимно перпендикулярные волны  (рис.18,6) и  (рис.18^), распространяющиеся по волноводу с различными фазовыми скоростями  и .