КОЭФФИЦИЕНТ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ УГОЛКОВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

April 29, 2012 by admin Комментировать »

Горобец Н. Н., Дахов В. М. Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина Пл. Свободы, д. 4, Харьков – 61077, Украина Тел.: +38(057) 7075175; e-mail: Nikolay.N.Gorobets@univer.kharkov.ua

Однако, в формулах (4) предполагается, что парциальные ДН имеют одинаковую направленность по азимутальному углу, то есть аксиально-симметричны относительно оси OZ. Поэтому значения парциальных КНД, вычисленные по формулам (2) и (4), различаются, так как в них вклад ДН в интеграл в одном и том же направлении различен.

В таблице для уголковой антенной решетки из N=5 диполей Герца в каждой секции приведены значения КНД, рассчитанные по различным формулам для нескольких углов 0$ наклона секций. В таблице также приведены усредненные значения КНД рассчитанные по парциальным ДН

согласно (4).

CO

о

D

D0

djt/2

Vd0djt/2

D

o

dV/2

90

10.29

121.1

1.0

11.01

10.29

1.0

75

10.19

34.8

2.79

9.85

10.51

2.16

60

9.814

17.62

5.0

9.287

11.14

2.61

45

9.669

12.67

6.72

9.228

11.56

2.92

30

8.308

9.466

7.73

8.553

6.2

3.03

Как видно из таблицы, совпадение значений КНД наблюдается только для линейной антенны ©s=90°. Для других углов наблюдается значительное различие. Сами же значения парциальных КНД при этом значительно отличаются от КНД уголковой антенной решетки, но для его оценки может быть использовано их среднее геометрическое.

III.  Заключение

Таким образом, проведенные исследования показали, что при вычислении КНД уголковых антенных решеток парциальные КНД не совпадают с КНД уголковой антенной решетки, в то время как их среднее геометрическое дает хорошее приближение.

IV. Список литературы

[1 ] Горобей, Н. Н., Горобей, Ю. Н., Дахов В. М. Уголковые антенные решетки бегущей волны с центральным возбуждением. // Радиофизика и радиоастрономия, 2000, т.5, №4, сс.416-423.

[2] Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 432 с.

DIRECTIVE GAIN OF CORNER ANTENNA ARRAYS

Gorobets N. N., DakhovV. M.

V. N. Karazin Kharkiv National University

4,       Svoboda Sq., Kharkov – 61077, Ukraine phone: +38(057) 7075175 e-mail: Nikoiay.N.Gorobets@univer.kharkov.ua

Abstract – Questions of the directive gain calculation for radiating systems in terms of full and partial far-field patterns are considered in the paper pertaining to corner antenna arrays as an example.

I.  Introduction

The directed gain of corner antennas arrays being the modifications of conventional linear antenna array with central excitation are considered in [1] under the condition that radiators used are non-directional in the plane orthogonal to the line of their arrangement. And calculation of so-called partial patterns is performed in the plane of radiator arrangement, where the fields radiated by each section of corner array are collinear.

This idea allowed calculating far-field pattern of corner antenna arrays by the simple summation of field complex amplitudes. However, considering the problem all over the entire space of observation it is clear that far-field patterns of corner antenna arrays also have directivity in the plane orthogonal to the linear antenna array, which requires calculation of vector far-field patterns in terms of field components. The paper compares and fits the results of corner antenna array directive gain calculated by both techniques.

II.  Main part

The corner antenna array considered has the geometry shown on Fig.1. It consists of N Hertz electric dipoles in each section with constant separation d0. Dipole current directions in each section are chosen to form an in phase linear antenna equivalent to the linear antenna array with central excitation. When an angle ©s of each section inclination varies, the dipole current direction at the plane of corner antenna array also varied in coordination with ©s, remaining constant relative to the line of dipole arrangement (to the axis of the appropriate sections). In [1] the partial far-field pattern is symmetric about OZ axis and directive gain is calculated by formula (1), where F(0)

–  normalized amplitude far-field pattern. To calculate the corner antenna array far-field patterns in entire space of observation the formula of directive gain calculation for the symmetrical far- field patterns looks like (3). The table summarizes values of the directive gain calculated by different formulae for several angles of section inclinations. The average directive gain values in table are calculated in terms of partial far-field patterns according to (4). It may be seen that directive gain values coincide only at ©s=90°. For other angles the significant difference is observed. Partial directive gains considerably differ from that of the corner antenna array, but for its estimation their geometrical average can be used.

III.  Conclusion

In conclusion, the results of calculation the characteristics of partial directive gains for corner antenna arrays don’t coincide with that of the corner antenna arrays whereas their geometrical average of directive gains gives a good approximation.

Аннотация – исследуется плоская фазированная антенная решетка (ФАР) отражательного типа КВЧ диапазона с волноводными ферритовыми фазовращателями и волно- водно-диэлектрическими излучателями. Разработана рас- четно – экспериментальная методика настройки ФАР, ее оптимизации по коэффициенту усиления, коррекции углового положения луча в секторе его сканирования и снижения уровня бокового излучения.

I.  Введение

В связи с освоением коротковолновой части миллиметрового диапазона волн актуальна проблема разработки антенн, в том числе с электрическим сканированием луча. В частности, в [1] обобщаются некоторые результаты исследования отражательной фазированной антенной решетки W-диапазона с ферритовыми фазовращателями. Расчет и проектирование элементной базы и ФАР в целом в этом диапазоне частот имеет некоторые особенности. Имеют место систематические и случайные погрешности амплитудно-фазового распределения. Их влияние при большом числе элементов ФАР учитывается статистическими методами, а при малом числе – необходимы другие способы учета, например с использованием методик работ [2, 3].

II.  Основная часть

Коэффициент усиления Go отражательной ФАР с электрическим сканированием луча приближенно может быть рассчитан по формуле

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты