Решетки наклонного излучения

Изменять угловое положение главного лепестка диаграммы направленности решетки возможно, если элементы решетки возбуждаются со сдвигом по фазе. Чаще всего фаза возбуждения изменяется вдоль решетки по линейному закону, т.е. увеличивается от элемента решетки к элементу на постоянную величину y, которая называется дискретом фазы.

Тогда разность фаз полей, создаваемых соседними элементами решетки в произвольной точке пространства, имеет две составляющие. Первая составляющая определяется дискретом фазы y, вторая y_простр – разностью хода лучей ∆ r от соседних элементов решетки до точки наблюдения:

. (14.14)

Угловое положение главного лепестка ДН определяется синфазным сложением полей элементов решетки, т.е. когда 0, или .

Рассмотрим решетку, состоящую из элементов с шагом
(рис. 14.4).

Рис. 14.4. Схема сложения полей в решетках наклонного

излучения

Условно примем, что фаза возбуждения первого элемента решетки равна нулю, а дискрет фазы равен Как следует из рис. 14.4, пространственная разность фаз полей , а угловое положение главного лепестка ДН определяется из условия

. (14.15)

Из (14.15) следует, что при увеличении максимум излучения приближается к оси решетки, т.е. отклоняется в ту сторону, в которую происходит отставание фазы возбуждения элементов решетки. На этом

принципе основана работа фазированных решеток. Формула нормированного множителя решетки наклонного излучения имеет вид

. (14.16)

Нули в ДН находятся из условия равенства нулю числителя:

, (14.17)

где , откуда

. (14.18)

Определим условия, при которых отсутствуют дополнительные главные максимумы ДН. Указанные максимумы возникают, когда фазовый сдвиг между полями двух соседних элементов равняется , т.е. когда

,

или

. (14.19)

Чтобы исключить появление главных вторичных максимумов, необходимо, чтобы модуль правой части выражения (14.19) превышал единицу.

Минимальное значение правой части (14.19) соответствует знаку
«–», т.е.

.

Отсюда требование к шагу решетки имеет вид

. (14.20)