Влияние общего размера излучающего раскрыва цилиндрического зеркала на диаграмму направленности специального вида Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №09/2017 ISSN 2410-6070_

частотного диапазона объёмного щелевого перехода. Список использованной литературы

1. Гвоздев В.И. Объёмные-интегральные схемы СВЧ - элементная база аналоговой и цифровой радиоэлектроники / В.И. Гвоздев, Е.И. Нефёдов. - М.: Наука, 1987. -112 с.

2. Дударев, Н. В. Объёмно-интегральный СВЧ делитель мощности / Н.В. Дударев, А.В. Дударев// Международный инновационный журнал Инновационная наука. Серия «Технические науки». - 2016. -Вып. 12 - Часть 2 - С. 51-53.

3. Дударев, Н. В. Объёмно-щелевой СВЧ делитель мощности / Н.В. Дударев, С.В. Дударев// Международный инновационный журнал Инновационная наука. Серия «Технические науки». - 2017. -Вып. 2 - Часть 1 - С. 45-47.

4. Дударев, Н. В. Разработка гибридного делителя мощности на многослойной структуре / Н.В. Дударев, С.Н. Даровских// Международный инновационный журнал Инновационная наука. Серия «Технические науки». -2016. -Вып. 4 - Часть 3 - С. 100-107.

© Дударев Н.В., Дударев С.В., Дударев А.В., 2017

УДК.621.372

С.В. Дударев

Студент 4 курса кафедры конструирования и производство радиоаппаратуры

Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск, Российская федерация А.В. Дударев

Студент 4 курса кафедры конструирования и производство радиоаппаратуры

Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск, Российская федерация

ВЛИЯНИЕ ОБЩЕГО РАЗМЕРА ИЗЛУЧАЮЩЕГО РАСКРЫВА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА НА ДИАГРАММУ НАПРАВЛЕННОСТИ СПЕЦИАЛЬНОГО ВИДА

Аннотация

В статье приведены результаты исследования влияния общего размера раскрыва цилиндрического зеркала на диаграмму направленности (ДН) специального вида в вертикальной плоскости. Рассматривается формирование косекансной ДН в строго определённом диапазоне углов, определяемых рефлектором. Профиль зеркала рассчитан с помощью метода геометрической оптики.

Ключевые слова

Цилиндрическое зеркало, косекансная диаграмма направленности, метод геометрической оптики.

Введение

Зеркальные антенны с ДН специального вида широко используются в технике радиолокации и радионавигации для облегчения обнаружения цели. Для того чтобы добиться равномерного облучения объектов, находящихся на различной наклонной дальности, но на одинаковой высоте над поверхностью земли, нужно иметь ДН по напряжённости поля в виде косеканса. Такой ДН в вертикальной плоскости обладает цилиндрическое зеркало специального профиля, метод расчёта которого будет приведён далее.

Метод расчёта профиля цилиндрического зеркала

Синтез зеркала, обеспечивающего косекансную ДН антенны, проводится методом геометрической оптики (ГО) [1]. Согласно представлениям ГО, мощность в пучке падающих лучей равна мощности в пучке отражённых лучей, поэтому необходимо установить соотношение В = 9(у), отражающее зависимость углов падающих лучей от отражённых:

ctg(9) = ctg(9i) +

ctg(62) - ctg(61)

v

| I(y/)dV ,

(1)

где В-1 и д2 - определяют сектор углов, в котором находится идеальная косекансная ДН, у и у - углы раскрыва поперечного сечения цилиндрического зеркала (угол \у2 — у выбирается равным ширине диаграммы облучателя на уровне 10 дБ ниже максимума), - диаграмма облучателя по мощности.

С помощью соотношения (1) для любого угла у можно определить угол в. Далее определяется зависимость р =

У

In

ч>

Po J

2

■d v

(2)

где р0 - радиус-вектор, определяющий линеиныи поперечный размер раскрыв зеркала. Формула (2) определяет поперечное сечение цилиндрического зеркала (рис. 1). Обычно с помощью метода ГО получают первое приближение для сечения зеркала. Для более точного совпадения диаграммы с идеальной косекансной ДН используют вторичный синтез [2].

Рисунок 1- Поперечное сечение рефлектора

Влияние общего размера раскрыва на ДН

Метод ГО не учитывает явлений дифракции, которые исказят ДН антенны. Эти искажения будут тем меньше, чем больше будет общий раскрыв антенны по сравнению с длиной волны. На рис. 2 - 4 приведены идеальная косекансная ДН и косекансная ДН при определённом размере излучающего раскрыва (6Л,8Ли 10^). Из данных зависимостей видно, что увеличение абсолютного размера раскрыва антенны улучшает совпадение диаграммы с заданной.

0

1 1 — Идеальная косекансная ДН Косекансная ДН при L=6^

1 1 \ \

/ / / \\ V\

/ / \ ч\

_ —^ — ' ■ ^./ / N > V \ .

0,0 -1-1--1--1--1--1--1--1- -1--1--1-

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60

6, град.

Рисунок 2 - Синтезированная косекансная ДН при Ь = 6Л

/ \1 Идеальная ко Косекансная секансная ДН ДН при L=8X

\л

■ ' rv / \ ---- • _

и,и -|-1--1--1--1 -1--1--1- I--1--1-

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60

0. та д.

Рисунок 3 - Синтезированная косекансная ДН при Ь = 8Л

М — Идеальная косекансная ДН — ■ ■ Косекансная ДН при 1_=10Л

V

• > ■ <" .. .. t Ч \ > ч ,

0.0 -|-1--1--1--1-1-1--1--1-—I--1--1-

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60

0. град.

Рисунок 4 - Синтезированная косекансная ДН при Ь = 10 Л

Заключение

С помощью метода ГО можно получить первое приближение для профиля сечения цилиндрического зеркала, но данный метод не учитывает дифракционные явления.

В данной статье проиллюстрировано влияние размера излучающего раскрыва антенны на совпадение ДН с заданной идеальной косекансной ДН. Рупорно - зеркальная антенна, ДН в вертикальной плоскости которой изображены на рис. 2 - 4 была смоделирована в программе

Список использованной литературы

1. Драбкин, А.Л. Антенно-фидерные устройства / А.Л. Драбкин, В. Л. Зузенко. - М.: Советское радио, 1961. - 816 с.

2. Французов, А.Д. Основы расчёта и конструирования излучающих устройств. Учебное пособие / А.Д. Французов, - Ч., Редакционно-издательский отдел Челябинского политехнического института, 1981. - 64 с.

© Дударев С.В., Дударев А.В., 2017