Параметры диаграммы направленности линейной антенной решетки

Рис.91. К расчету ширины диаграммы направленности линейной решетки при отклонении максимума от нормали.

Воспользуемся формулой:

Главный максимум диаграммы направленности ориентирован в направлении , для которого суммарный фазовый сдвиг между полями соседних излучателей обращается в нуль, т.е.

,

откуда

.

С учетом этого выражения

где фиксированный угол, соответствующий направлению главного максимума диаграммы направленности.

Выражение позволяет проанализировать зависимость направленных свойств линейных антенных решеток из изотропных излучателей от при любом положении диаграммы направленности.

Ограничимся случаем: При этом диаграмма направленности в пределах характеризуется одним главным лепестком и рядом боковых при сравнительно малых значениях угла . При этом диаграмму направленности можно аппроксимировать диаграмму направленности функцией ; ошибка аппроксимации не меньше .

,

где - длина решетки.

Когда главный максимум перпендикулярен линии расположения излучателей ( - поперечное излучение), ширина главного лепестка на уровне

- радианы.

Если - продольное излучение, то

и

т.е. с отклонением луча от нормали он расширяется и если взять , то при поперечном излучении , а при продольном излучении , т.е. больше в 7 раз. Это существенный недостаток УБЛ При равномерном возбуждении УБЛ , что соответствует .

Дифракционные максимумы, как уже было отмечено, могут возникнуть в тех случаях, когда расстояние между соседними излучателями решетки . Углы , соответствующие дифракционным максимумам, можно найти при помощи соотношения

или

,

где

Ближайший к нормали дифракционный максимум будет иметь при . В этом случае получим

Направление дифракционных максимумов и их число зависят от длины волны , расстояния между соседними излучателями в решетке и направления главного максимума .

Если , то дифракционные максимумы отсутствуют при любых положениях главного максимума . В этом не трудно убедиться, проанализировав выражение . Действительно. Наименьшее абсолютное значение получится при и . Но даже и в этом случае , чего быть не может. Очевидно также, что при поперечном излучении дифракционные максимумы могут возникнуть лишь в том случае, когда расстояние между соседними излучателями будет удовлетворять неравенству . Если дифракционный максимум появится лишь тогда, когда превысит , а при - когда станет большим .

Способы подавления дифракционных максимумов:

1. Уменьшать расстояния

2. Уменьшать диаграмму направленности излучателя.

3. Использование неэквидистантной антенной решетки.

Рис. 92.

; ; .