Линейная двумерная антенная решетка из n-пар скошенных в Е-плоскости волноводов для информационных систем

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Народное образование. Педагогика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 621. 396. 6
EX. Огурцов, С.Ф. Огурцов
ЛИНЕЙНАЯ ДВУМЕРНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА ИЗ N-ПАР СКОШЕННЫХ В Е-ПЛОСКОСТИ ВОЛНОВОДОВ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Рассмотрено строгое решение задачи рассеяния плоской Н-поляризованной волны на антенной решетке из N — пар скошенных в Е — плоскости волноводов в одну сторону. Представлены новые семейства зависимостей ширины диаграммы обратного рассеяния решетки и смещения максимума диаграммы рассеяния от угла скоса волновода.
N- - -
Н-поляризованная волна.
E.S. Ogurtsov, S.F. Ogurtsov
LINEAR BIDIMENTIONAL ANTENN ARRAY FROM N-PAIRS OBLIQUE IN -PLANES WAVE GUIDES FOR INFORMATION SYSTEMS
The stringent solution of a problem of dissipation flat H-polarized wave on an array from N-pairs skewed in E-planes waveguides in one party in-process surveyed. New families of relations of breadth of the diagram of a backscattering of a lattice and bias of a maximum of the diagram of dissipation from a rake angle of the waveguide are shown.
An array from N-pairs of skewed waveguides- the diagram of a backscattering- H-polarized wave.
Постановка задачи. Введем декартову систему координат K (x, y, z). Расположим линейную приемопередающую антенную решетку, состоящую из N -пар идентичных скошенных волноводов в одну сторону, соединенных трактами одинаковой электрической длины l с раскрывами A±n (рис. 1). На решетку
с направления pi падает однородная плоская Н-поляризованная волна
(E, Н') единичной амплитуды
— Elx = sin Pie
ik (x cos Pj + y sin Pj)
(1)
/
/
/
I
/
-
x
Рис. 1. Линейная приёмопередающая антенная решетка
Известия ЮФУ. Технические науки
Решение задачи. Запишем лемму Лоренца для верхнего полупространства. В качестве вспомогательного источника в соответствии с поляризацией падающей
волны выбрана бесконечная синфазная нить магнитного тока ]м'е единичной амплитуды, параллельная оси г.
Лемма Лоренца в верхнем полупространстве V примет вид [4]
^ (х'-)И" (р, х) — Я^) (/)?? (р, /)}А'- +
-" Vі п=1 {а"
+ |{^Х П (х'-)И^ (р, х'-) — и П (х'-)Е'-Х (р, х'-)}іхг & gt--И 2 (х'-)Е'-Х (р, x'-)dx'-,
(2)
а-
где р (х, у) — точка размещения вспомогательного источника.
Из соотношения (2) получим выражение для диаграммы рассеяния ?(^)
(НI (г, ф) =? (ф)Н0^кг)) фрагмента х е [Ь^ ^] плоскости у = 0, занимаемого предлагаемой антенной решеткой изпар скошенных волноводов, аналогично [4]:
Е{ф) = -к? і |{ех^(х)-ЯП (х& gt-іпфф^Фх + |{Ех_^(х)-И{-п)(х& gt-іп феікх'-«Фх'-І (3)
4 п=і [а а-п I (3)
— 8іпф|Я (х)еікх'-совф (іх,
где
И?(р, х) = -кИ02) (кг)еікх'-с°8р- Ех (р, х) = -кИ02) (кг^іп & lt-реікх'-с°8р- г =х2 + у2 —
Ех^ (х'-) — И^ (х'-) — неизвестные касательные составляющие в раскрывах.
Для определения касательных составляющих векторов Е и Ив соотношении (3) использована лемма Лоренца в интегральной форме (2).
Далее запишем лемму Лоренца для каждого из волноводов Уп (п = 1… N), соединяющих апертуры А±п излучателей решетки:
И^п (х) = - | Ех п (х'-^)И& quot-2 (х, х'-, у^іх'-- |Ех^ (хг)Я2 (х, х'-, у)іхг, рє А±п (у'- = П). (4)
А-п Ап
При вычислении вспомогательного поля в Уп (п = 1. ^) учитывалось, что
в реальных устройствах область тракта, соединяющего апертуры пары решетки (. 2),. -моугольного резонатора [4]. С помощью преобразования координат найдем поле непрямоугольного резонатора в форме четырехугольника согласно разработанной ранее методике, представленной в [2,5]. Переход из системы К (хв, ув, гв) в сис-
п
S.
тему и обратно осуществляется с помощью преобразований [2]. Получим поле четырехугольного резонатора с непрямыми углами:
ik ж Р
Н'-.г (X, у)? ^е^
2» п=0 кп
созупх созупх
ІЄ
Ку+е-п со*кпУ + со& amp-кп Су+1)
зтк,!
зтк,!
. (5)
Учитывая равенство касательных составляющих искомых векторов напряженностей электрического и магнитного полей в раскрывах волноводов
Уп (п = 1… Ы) из (4) и (5), получим интегральные уравнения относительно
еХ~П (Х). Определив из решения этого уравнения закон распределения Ех (х) в
апертурах А±п излучателей, находим диаграммы рассеяния ?(0).
Результаты численных экспериментальных исследований. На рис. 2
представлена диаграмма обратного рассеяния (ДОР) антенной решетки из скошенных волноводов при N=7, а = 15°. Диаграмма обратного рассеяния антенной решетки из N пар скошенных волноводов имеет многолепестковую структуру.
Рис. 2. Диаграмма обратного рассеяния антенной решетки из Ы-пар скошенных
волноводов при Ы=7, а = 15°
Обработка результатов. В работе была разработана методика статистической обработки двумерных диаграмм рассеяния, согласно методике приведены семейства графиков на рис. 3.
Рис. 3. Зависимости в = /(а) угла отклонения в максимума диаграммы обратного рассеяния? = /(0) переизлучающей антенной решетки от угла скоса волновода для различных Ы: 1-Ы=3- 2-Ы=7- 3-Ы=9
.
Выводы. В работе решена задач, а рассеяния плоской Н-поляризованной волны на основе интегральных уравнений согласно лемме Лоренца в виде двумерной модели. Представлена новая методика: 1) получены соотношения, определяющие двумерные диаграммы направленности и рассеяния- 2) на основе соотношений выполнены численные экспериментальные исследования- 3) выполнена алгоритмизация полученных интегральных уравнений задачи- 4) разработана методика статистической обработки диаграмм.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. КобакВ.О. Радиолокационные отражатели. — М.: Сов. радио, 1975.
2. Огурцов Е. С. Двумерная антенная решетка с импедансным фланцем из скошенных волноводов в меридиональной плоскости для случая Н-поляризованной волны // Сборник трудов 8 Межвузовской научно-практической конференции — 2009. — М.: МГОУ, 2009. '-
3.. -
ной решетки из скошенных волноводов в меридиональной плоскости для случая H-поляризованной волны // Известия ЮФУ. — 2008. — № 11.
4. Привалова Т. Ю., Юханов Ю. В. Рассеяние плоской волны на двумерной модели решетки Ван-Атта // Антенны. — 2007. — № 5.
5. .,.. -
ной волноводной антенны, диаграмм рассеяния и диаграмм направленности для случая H- //. — 2008. — 1.
Огурцов Евгений Сергеевич
Технологический институт Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: evg8787@mail. ru.
347 922,. ,., 17.
Тел.: 89 615 010 470. '-
Огурцов Сергей Федорович
Московский государственный открытый университет, филиал в городе Кропоткине. E-mail: evg8787@mail. ru.
352 386,. ,., 53.
Тел.: 89 615 010 470.
Ogurtsov Evgeny Sergeevich
Taganrog Institute of Technology — Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education «Southern Federal University».
E-mail: evg8787@mail. ru.
17, Petrovskaya street, Taganrog, 347 922, Russia.
Phone: 89 615 010 470.
Ogurtsov Sergey Fedorovich
Moscow state open university branch in Kropotkin.
E-mail: evg8787@mail. ru.
53, Cool street, Kropotkin, 352 386, Russia Тел.: 89 615 010 470.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой