Если излучатели изотропны, то
нормированная ДН решетки при отсчете углов
от направления перпендикуляра к линии расположения излучателей может быть
представлена формулой

Главный максимум диаграммы направленности
ориентирован в направлении
, для которого суммарный
фазовый сдвиг между полями соседних излучателей обращается в нуль, т.е.

С учетом соотношения (2) выражение (I) для ДН может быть представлено в виде

где
- фиксированный угол,
соответствующий направлению главного максимума ДН.
Последнее соотношение позволяет
проанализировать зависимость направленных свойств линейной решетки из n
изотропных излучателей от расстояния между соседними излучающими элементами
при любом положении главного максимума
диаграммы направленности
.
Ограничим вначале наше рассмотрение
случаями, когда nd достаточно велико (
) a dне
превышает
, т.е.
. При
этом диаграмма направленности в пределах полуплоскости (
)
характеризуется одним главным лепестком и рядом боковых и при сравнительно малых
значениях углов (
) с достаточной степенью точности
(с ошибкой не более 5%) может быть аппроксимирована функцией вида
, где
![]()
L - длина решетки.
Когда главный максимум перпендикулярен
линии расположения излучателей (
поперечное излучение),
тогда ширина главного лепестка (антенного луча) на уровне половинной мощностив
радианах
![]()
Если максимум антенного луча ориентирован
вдоль оси решетке (
- продольное излучение), то
(1-sin
), и
ширина ДН в радианах
![]()
Сравнение соотношений (4) и (5)
свидетельствует о том, что при переходе от поперечного к продольному излучению
происходит весьма существенное расширение антенного луча. Наиболее острая ДН
имеет место при поперечном излучении (
). По
мере отклонения главного максимума от направления оси решетки происходит
постепенное расширение антенного луча и наиболее широкий луч формируется при
продольном излучении (
). Увеличение ширины луча при
его отклонении от направления перпендикуляра к оси решетки - один из
существенных недостатков линейных решеток рассматриваемого типа.
Как и любая антенна, протяженность которой
составляет несколько длин волн, линейная решетка наряду с главным лепестком
формирует также ряд боковых лепестков той или иной интенсивности. При больших
расстояниях между соседними излучателями (d>>
) рeшетка будет
формировать, наряду с главным, ряд боковых лепестков различной интенсивности.
Некоторые из этих лепестков могут оказаться соизмеримыми с главным, что
совершенно недопустимо в антенных решетках с движением луча. Если расстояние
между соседними излучателями в решетке d
, а число излучающих элементов достаточно велико; (
) то при равноамплитудных токах и линейном
законе изменения фазы максимум первого (наиболее интенсивного) бокового
лепестка будет составлять не более 21% главного максимума.
Снижения уровня бокового излучения можно добиться применением неравномерного амплитудного распределения, использованием специальных фазовых распределений, а также неэквидистантным размещением излучателей в решетке. Следует, однако, отметить, что во всех перечисленных случаях при изменении положения антенного луча уровень бокового излучения также будет изменяться и для его сохранения при отклонении луча следует каждый раз менять амплитудное распределение.
Особого внимания заслуживает случай, когда
расстояние между соседними излучателями
, так
как при этом в диаграмме направленности решетки могут возникнуть боковые
лепестки, максимумы которых равны по амплитуде главному максимуму. Такие
боковые лепестки могут возникнуть в тех направлениях, для которых разность фаз
полей соседних излучателей кратна 2m
, где
… ( m=О
соответствует главному максимуму). В дальнейшем для определенности будем
называть эти лепестки дифракционными.
Так как вопросы о главном и дифракционных максимумах являются одними из основных в теории и практике линейных решеток с управляемым лучом, то рассмотрим эти вопросы более подробно.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.