Общие сведения. Вопросы для самопроверки

Вопросы для самопроверки

1. Как выбрать расстояние между двумя активными вибраторами, чтобы получить однонаправленное излучение?

2. Какую роль играют рефлектор и директор в антенной решетке?

3. Объяснить принцип работы рефлектора и директора.

4. Нарисовать ДН горизонтального вибратора, расположенного над идеально проводящей поверхностью на высоте h = 2l.

Г л а в а 14. Антенные решетки

Общие сведения

Направленные свойства одиночного вибратора сравнительно невысоки. Поэтому для получения узких диаграмм направленности из вибраторов создают более сложные системы – антенные решетки.
В антенных решетках вибраторы соединены системой распределительных линий, называемой схемой питания решетки.

В зависимости от режима питания вибраторов решетки подразделяются на синфазные (СР), решетки бегущей волны (РБВ) и фазированные решетки (ФАР).

В синфазных решетках все вибраторы питаются током одинаковой фазы. В решетках бегущей волны каждый последующий вибратор питается со сдвигом по фазе на величину j = k x d, где k – волновое число, d – шаг решетки, а x – коэффициент замедления, равный отношению скорости света к фазовой скорости бегущей волны в решетке. Шагом решетки называется расстояние между соседними вибраторами. В фазированных решетках фазы тока в отдельных вибраторах распределены по определенному закону (линейному, квадратичному и т. д.).

Если шаг решетки – постоянная величина, то такая решетка называется эквидистантной. В неэквидистантных решетках расстояние между вибраторами изменяется от вибратора к вибратору.

Если амплитуда тока в элементах решетки одинакова, то такая решетка называется равноамплитудной. В противном случае решетка называется неравноамплитудной.

Антенные решетки подразделяются также на линейные и плоские. В линейных решетках вибраторы расположены вдоль одной линии, а в плоских – распределены определенным образом на плоскости прямоугольной, круглой или какой-либо другой формы. Линейные решетки позволяют формировать требуемые диаграммы направленности в одной плоскости. Плоские решетки формируют диаграммы направленности одновременно в двух плоскостях (пространственные ДН).

В качестве элемента решетки могут использоваться не только вибраторы, но и другие простые антенны – спирали, рупоры, параболоиды и т.д. В зависимости от назначения число элементов колеблется от единиц до сотен тысяч.

Анализ антенных решеток начнем с простейшего варианта решетки – синфазной равноамплитудной эквидистантной линейной решетки.