Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 52

Диаграммообразугощая схема служит для обеспечения независимого питания излучателей решетки через разные входы. При подключении передатчика к одному из входов схемы в излучателях решетки создается вполне определенное, свойственное лишь этому входу, амплитудно-фазовое распределение токов и формируется соответствующая этому распределению ДН. Подключение же передатчика к любому другому входу диаграммообразующей схемы вызывает изменение амплитудно-фазового распределения в излучателях решетки и соответственно формирование другой, отличной от предыдущей, ДН.

Как правило, диаграммообразующие схемы строятся таким образом, чтобы питание с любого входа обеспечивало равноамплитудное распределение, но каждому входу соответствовала бы своя фазовая характеристика. При переключении входов дискретно меняется сдвиг по фазе между токами соседних излучателей. В соответствии с этим также дискретно меняется положение антенного луча в пространстве. Если, например, при питании с первого входа сдвиг по фазе между токами соседних излучателей равен , а при питании со второго- , то главные максимумы формируемых при этом лучей I и 2 (рис.10,а) будут ориентированы под углами.

где    d - расстояние между соседними излучателями решетки;

- углы, образованные направлениями главных максимумов 1-го и                  2-го лучей с нормалью к решетке соответственно.

В общем случае число входов диаграммообразующей схемы соответствует числу лучей, формируемых многолучевой антенной решеткой, а число выходов схемы равняется числу излучателей решетки. Если многолучевая антенная решетка предназначена для работы в заданном секторе пространства, то она выполняется таким образом, чтобы соседние лучи пересекались примерно на уровне половинной мощности.

Многолучевая антенная решетка является весьма универсальным устройством. Если она имеет m входов, то при одновременном их использовании формируется m независимых друг от друга лучей как в режиме передачи, так и в режиме приема, а при поочередном - формируется один из лучей, соответствующий подключенному входу. Антенная решетка с пятью входами, показанная на рис.10,б, формирует пять независимых друг от друга ДН.

Для питания многолучевых антенных решеток применяются последовательные или параллельные диаграммообразующие схемы.

Линейная многолучевая решетка с последовательной диаграммообразующей схемой показана на рис.II. Диаграммообразующая схема состоит из двух систем взаимно пересекающихся фидерных линий. Энергия к излучателям решетки подводится при помощи вертикальных фидерных линий, число которых соответствует числу излучателей. Входы диаграммообразующей схемы, число которых соответствует числу формируемых независимых лучей, подключены к наклонным фидерным линиям. Вертикальные и наклонные линии связаны друг с другом в местах пересечений при помощи направленных ответвителей. Для создания режима, близкого к режиму бегущих ноли, к линиям подключены согласованные поглощающие нагрузки. Благодаря этому, в частности, имеет место плавное изменение фазы в наклонных линиях (при стоячей волне, например, фаза менялась бы скачком на  вдоль линии через каждые ).

Направление главного максимума ДН определяется выражением

где     - длина волны в фидерной линии (если применяются волноводы, то                = );

I_i- длина отрезков наклонного и вертикального фидера, определяющая      фазовый сдвиг между токами соседних излучателей;

d - расстояние между соседними излучателями. Направление главного      максимума антенного луча можно записать в виде

где   - угол между горизонтальным направлением и осью i-го волновода.