При очень большой расфокусировке антенны может произойти даже раздвоение главного лепестка.
Представление о степени влияния искажений фронта волны в раскрыве антенны на ее коэффициент усиления дает рис. 52, на котором приведена зависимость уменьшения коэффициента усиления параболической антенны от абсолютной величины отклонения, а фазы отраженной волны у краев зеркала относительно фазы в центре его раскрыва.
За единицу на этом графике принято усиление идеальной антенны, у которой в излучающем отверстии создана плоская волна с равномерным распределением амплитуд.
На практике считают допустимыми отклонения фазы, не превышающие 1/8l. Уменьшение усиления антенны в этом случае не превосходит 8% (см. рис. 52).
У конкретных образцов антенн указанное требование выполняется за счет специальных конструктивных мер, исключающих возможность ошибочной установки облучателей и одновременно обеспечивающих взаимозаменяемость последних.
Рассмотрим теперь, как будут влиять на направленные свойства антенн поперечные перемещения облучателя.
Если вынести фазовый центр облучателя из фокуса в направлении, перпендикулярном оптической оси, то это приведет к несимметричному изменению фронта волны в раскрыве зеркала: он наклонится в сторону, противоположную смещению облучателя (рис. 53). Но так как главный максимум излучения антенн всегда направлен по перпендикуляру к фронту волны, то в результате поперечной расфокусировки произойдет поворот главного максимума диаграммы направленности на угол, равный углу наклона волны.
Одновременно несколько деформируется и сам главный лепесток. Степень этой деформации будет определяться тем, насколько сильно вынесен облучатель из фокуса.
Указанное свойство изменения направления главного лепестка диаграммы направленности при поперечном выносе облучателя широко используется в радиолокации для качания (сканирования) луча.
Заканчивая краткое рассмотрение параболических антенн, укажем, что симметричные и несимметричные искажения фазы в их раскрывах могут произойти не только из-за расфокусировки облучателя, но и за счет отклонения профиля зеркала от параболического. Источником искажений поля может быть и сам облучатель, если его волновой фронт отличается от сферического.
В условиях эксплуатации причинами всех этих искажений могут быть как механические повреждения зеркала и облучателя, так и атмосферные осадки в зимнее время.
Наросты льда и снега на зеркале и облучателе, как правило, изменяют расчетный ход лучей и оказываются электрически эквивалентными искривлению профиля зеркала или расфокусировке облучателя. Поэтому следует тщательно соблюдать все правила эксплуатации антенн, которые обычно излагаются в инструкциях и руководствах к конкретной аппаратуре. Последнее замечание, разумеется, относится к антеннам всех типов.
V. ЛИНЗОВЫЕ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АНТЕННЫ
1. Замедляющие линзовые антенны
Почти всем известно свойство оптических «увеличительных стекол» собирать перехватываемый ими параллельный пучок лучей в одной точке — фокусе линзы, лежащем на ее оптической оси. Известно также иобратное явление — образование с помощью линзы параллельного пучка лучей при размещении в ее фокусе точечного источника света.
Совершенно аналогичные явления происходят и в диэлектрических радиолинзах, которые при работе в качестве приемных антенн направляют перехватываемую ими энергию в облучатель, а при работе в качестве передающих антенн превращают сферические волны, в плоские, исходящие из облучателя.
Это выравнивание фронта волны, схематически показанное на рис. 54, объясняется уменьшением скорости ее распространения в диэлектрике (обладающем коэффициентом преломления п > 1) по сравнению со скоростью распространения в окружающем пространстве (с).
Лучи, проходящие через центральную, более толстую часть линзы, получают большее замедление, чем лучи, идущие через более близкие к ее краям части.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.