Множитель системы прямоугольного раскрыва с разделяющимся АФР. Основные параметры ДН апертурных антенн с прямоугольным раскрывом.

Размер по горизонтали (от -a/2 до a/2). Вертикальный размер (от -b/2 до b/2). Остальное аналогично рис 2.

Рассмотрим ДН плоского прямоугольного раскрыва в плоскости XOY. Размер узкой стенки определим величиной (b), узкой (a). Определить множитель системы. Данная постановка задачи не ограничивает общности рассуждения поскольку ось OX выбрана произвольно.

Учтем что:

Следовательно:

и учтем что

Замечание: множитель системы излучателей расположенных в плоскости (7) представляет собой двумерной преобразование Фурье амплитудно-фазового распределения(АФР) в раскрыве, поэтому множитель системы является двумерной функцией с ограниченным спектром.

В (7) первый интеграл зависит от X, второй от Y. Здесь вводится в рассмотрение разделяющееся АФР. Практически для всех антенн СВЧ УКВ диапазона можно считать АФР разделяющееся. При разделяющемся АФР:

Множитель системы для прямоугольного излучающего раскрыва представляет собой произведение двух независимых сомножителей каждый из которых зависит от одной координаты X и Y. Полученные соотношения позволяют рассмотреть ДН прямоугольного излучающего раскрыва.

Рассмотрим ДН прямоугольного раскрыва в главных плоскостях:

(вдоль оси X)

Множитель системы в плоскости H запишем:

Т.к. множитель системы в плоскости не зависит от координаты Y, то второй интеграл константа, то:

Аналогично для плоскости E:

Полученные выражения (10) и (11) с точностью до постоянного множителя, совпадает с рассмотренной множителем системы для линейной системы излучателей. Из этих выражений следует, что при разделяющихся АФР ДН прямоугольного раскрыва в главных плоскостях сводится к ДН линейных антенн, соответственно вдоль координатных осей X и Y.(т.е. можно рассматривать линейку излучателей вдоль осей при разделяющихся АФР)

Все выводы полученные для линейных систем излучателей справедливы и здесь:

«Н» (12) «Е» (13)

Можно управлять ДН в плоскостях X и Y.(по азимуту и углу места).

При сканировании нарушение симметричности, за счет уменьшения действующей длины:

ДН с точки зрения сканирующих антенн:

АФР симметричного вибратора. ДН симметричного вибратора.

Как правило, используется полуволновый симметричный вибратор. Необходимо рассчитать распределении тока вдоль оси вибратора и определить все параметры, связанные с направленными свойствами антенны.

Определим распределение тока воль оси вибратора. Поскольку антенна симметрична, то распределение тока:

Так как расчеты распределения очень сложны, в расчетах Галена, Сузанте и Треттона, (которыми воспользуемся), берется следующее допущение: Они получили синусоидальное распределение тока:

Ранее мы рассматривали длинную линию, если у длинной линии разводить плечи то получим подобие симметричного вибратора.

Формула из темы длинные линии:

Входной ток при Z=0:

Следовательно, ток распределен вдоль оси вибратора по синусоидальному закону. Учитывая что амплитудное распределение тока в системе:

Необходимо выяснить ДН. Рассмотрим рис 3. Воспользуемся правилом перемножение диаграмм. (ДН антенны мб получена путем умножения ДН элементарного излучателя на множитель системы).Теорема применима если: источники идентичны, сонаправлены, имеют одинаковую поляризацию, создавать когерентность полей в дальней зоне.