Многолучевые антенные решетки

Антенные решетки, при помощи которых может быть сформирован ряд независимых друг от друга диаграмм направленности, называются многолучевыми. Схема многолучевой антенной решетки с пятью входами показана на рис.10. В ее состав входят решетка излучателей и диаграммаобразующая схема.

Диаграммаобразующая схема служит для обеспечения независимого питания излучателей решетки через разные входы. При подключении передатчика к одному из входов схемы в излучателях решетки создается вполне определенное, свойственное лишь этому входу амплитудно-фазовое распределение диаграммы направленности. Подключение же передатчика к любому другому входу диаграммообразующей схемы вызывает изменение амплитудно-фазового распределения в излучателях решетки и соответственно формирование другой, отличной от предыдущей, диаграммы направленности.

Рис. 97. Схема многолучевой антенной решетки.

Как правило, диаграммообразующие схемы строятся таким образом, чтобы питание с любого входа обеспечивало равноамплитудное распределение, но каждому входу соответствовала бы своя фазовая характеристика. При переключении входов дискретно меняется сдвиг по фазе между токами соседних излучателей. В соответствии с этим также дискретно меняется положение антенного луча в пространстве. Если, например, при питании с 1-го входа сдвиг по фазе между токами соседних излучателей равен , а при питании со 2-го - , то главные максимумы формируемых при этом лучей 1и 2 будут ориентированы под углами:

где - расстояние между соседнеми излучателями решетки; , – углы, образованные направлениями главных максимумов 1-го и 2-го лучей с нормалью к решетке соответственно.

В общем случае число входов диаграммообразующей схемы соответствует числу лучей, формируемых многолучевой антенной решеткой, а число входов схемы равняется числу излучателей решетки. Если многолучевая антенная решетка предназначена для работы в заданном секторе пространства, то она выполняется таким образом, чтобы соседние лучи пересекались примерно на уровне половинной мощности. Многолучевая антенная решетка является весьма универсальным устройством. Если она имеет входов, то при одновременном их использовании формируется независимых друг от друга лучей как в режиме передачи, так и в режиме приема, а при поочередном – формируется один из лучей, соответствующий подключенному входу. На рис. 10(б) показана антенная решетка с пятью входами, при помощи которой обеспечивается формирование пяти независимых друг от друга диаграмм направленности.

Для питания многолучевых антенных решеток применяются последовательные или параллельные диаграммообразующие схемы.