Cтраница 3
Бесселя первого порядка; a - d / 2 - радиус стержня; угол 6 отсчитывается от оси стержня. Для получения более узких ДН применяют синфазные решетки из диэлектрических антенн. [31]
![]() |
Круговая решгтка. [32] |
Всенаправленное излучение получается, если отдельные излучатели сами являются все-направленными и если при одинаковых амплитудах токов в отдельных излучателях фазы токов симметричны относительно произвольного диаметра круга. Типичными устройствами такого типа являются - круговая синфазная решетка и круговая решетка с вращающимся полем, в которой фазы токов в последовательно расположенных излучателях соответствуют фазе волны, бегущей по кругу. [33]
Хорошие результаты дают синфазные решетки, собранные из рамочных антенн. В диапазонах метровых волн наибольшее распространение получили двухэтажные и двухэтажные двухрядные синфазные решетки, собранные из двухэлементных рамочных антенн. На рис. 3.8 показана двухэтажная решетка и схема симмет-рирующе-согласующего устройства к ней. Обе антенные решетки выполняются согласно рис. 3.5 и табл. 3.1. Симметрирование антенн осуществляется четвертьволновыми симметрирующими шлейфами, не изменяющими входного сопротивления антенн. [34]
![]() |
Графическое изображение множителя линейной решетки. [35] |
Неравномерное распределение амплитуды вдоль решетки применяют для уменьшения величины боковых лепестков В принципе можно выбрать такое распределение амплитуд токов, возбуждающих излучатели решетки, что боковых лепестков вообще не будет. Соотношение амплитуд токов в такой синфазной решетке при ds K / 2 определяется той строкой в треугольнике Паскаля для биномиальных коэффициентов, номер которой на единицу меньше числа излучателей в решетке. Такие решетки называются решетками с биномиальным распределением. Недостатком биномиальной решетки является большая ширина главного лепестка ДН, которая больше ширины основного максимума синфазной равномерной решетки более чем в 1 5 раза. [36]
Использование вместо одной антенны нескольких таких же антенн, соединенных в синфазную решетку, обеспечивает увеличение сигнала на выходе такой антенной системы з а счет двух факторов. Во-первых, в каждой антенне электромагнитным полем принимаемого передатчика наводится сигнал определенной мощности, той самой, которая бы наводилась в одинарной антенне далного типа, а затем эти мощности складываются в нагрузке. Поэтому результирующая мощность сигнала на выходе синфазной решетки во столько же раз больше мощности сигнала на выходе одинарной антенны того же типа, сколько антенн содержится в решетке. [37]
Вычитание авто-корреляционных членов из отклика фазированной решетки приведет к смещению нулевого уровня в положительном направлении на величину, равную 1 / гаа от максимального уровня, как показано штриховой линией на рис. 5.4 в. Точки, представляющие нули в отклике синфазной решетки, станут минимумами отрицательных лепестков. Таким образом, в отклике корреляционной решетки положительные значения становятся в ( па - 1) / па раз меньше значений отклика синфазной решетки. В отрицательном направлении отклик достигает уровня - 1 / ( па - 1) от величины максимума, но не может быть меньше, поскольку этот уровень соответствует нулевому уровню синфазной решетки. Ограничение на величину отрицательных лепестков корреляционной решетки было получено Коганом ( Kogan, 1999), который также отметил, что эта предельная величина определяется только количеством антенн в решетке и не зависит от их расположения. Ни одно из этих заключений не применимо к положительным лепесткам. [38]
Если излучатели в решетке расположены по какому-либо закону, более сложному, чем прямоугольная равномерная решетка, то анализ диаграммы направленности такой решетки весьма сложен. Однако так просто, как это было сделано для синфазной решетки, получить эквивалентные линейки в общем случае не удается. [39]
Исходя из приведенных значений коэффициента усиления, можно сделать вывод о том, что по усилению двухэлементная рамочная антенна эквивалентна пятиэле-ментной антенне Волновой канал, но имеет меньшие габариты и лишена ее недостатков. Это объясняется тем, что активной приемной частью каждой рамки являются ее верхняя и нижняя горизонтальные части. Получается, что двухэлементная рамочная антенна содержит четыре элемента и эквивалентна двухэтажной синфазной решетке, собранной из двухэлементных антенн. Влияние дополнительных двух элементов второго этажа оказывается сильнее, чем добавление двух директоров к двухэлементной антенне Волновой канал, за счет сужения диаграммы направленности в вертикальной плоскости, а это очень важно в условиях дальнего приема, когда сигнал приходит с линии горизонта под малым углом места. Наличие всего двух взаимодействующих элементов в каждом этаже обеспечивает стабильность параметров антенны и их независимость от естественных разбросов. [40]
В центре зоны обслуживания ( например, территории крупного узла) устанавливается стационарная радиостанция РС-7 с четырьмя комплектами УПП-3. К этим комплектам через коммутационное оборудование КО с помощью пультов управления ПУ имеют доступ девять ведомственных диспетчеров, а с помощью комплектов входящих КСЛВ и исходящих КСЛИ соединительных линий - определенный контингент абонентов ЖАТС. Мощность передатчиков РС-7 ( до 50 Вт) и высота установки антенны ( синфазной решетки из 4 вертикальных вибраторов) выбраны так, чтобы обеспечить надежную связь с абонентами подвижных объектов ( до 100 шт. [41]
На рис. 5.4 б показана корреляционная решетка, выходы корреляторов которой для каждой пары антенн VmVn соответствуют произведениям напряжений. Выходные сигналы корреляторов равны кросс-произведениям синфазной решетки. Выходы корреляторов могут быть просуммированы так, чтобы получить максимумы, подобные максимумам синфазной решетки. Если фазовый сдвиг вводится на выходе одной из антенн корреляционной решетки, то это приводит к соответствующему изменению фазы интерференционных лепестков, измеряемых коррелятором, подключенным к данной антенне. [42]
Проектирование решетки Х - образных щелей весьма просто. Решетка должна состоять из щелей нерезонансного типа вследствие стабильности их фазовой характеристики. Однако нет способа менять фазу щелей на обратную, чем обычно достигается сокращение расстояния между щелями на половину длины волны в волноводе. Таким образом, для создания синфазной решетки необходимо применять щели, расположенные на расстоянии целой длины волны в волноводе друг от друга, что приводит к росту вторых максимумов диаграммы решетки. Эти максимумы равны основному лепестку. Чтобы избежать этого, применяются различные методы, но ни один из них не решает проблему полностью. В одном из методов используются две решетки, щели которых располагаются в шахматном порядке, с тем чтобы расстояние между щелями не превышало длины волны в свободном пространстве. [43]
Вычитание авто-корреляционных членов из отклика фазированной решетки приведет к смещению нулевого уровня в положительном направлении на величину, равную 1 / гаа от максимального уровня, как показано штриховой линией на рис. 5.4 в. Точки, представляющие нули в отклике синфазной решетки, станут минимумами отрицательных лепестков. Таким образом, в отклике корреляционной решетки положительные значения становятся в ( па - 1) / па раз меньше значений отклика синфазной решетки. В отрицательном направлении отклик достигает уровня - 1 / ( па - 1) от величины максимума, но не может быть меньше, поскольку этот уровень соответствует нулевому уровню синфазной решетки. Ограничение на величину отрицательных лепестков корреляционной решетки было получено Коганом ( Kogan, 1999), который также отметил, что эта предельная величина определяется только количеством антенн в решетке и не зависит от их расположения. Ни одно из этих заключений не применимо к положительным лепесткам. [44]
Вычитание авто-корреляционных членов из отклика фазированной решетки приведет к смещению нулевого уровня в положительном направлении на величину, равную 1 / гаа от максимального уровня, как показано штриховой линией на рис. 5.4 в. Точки, представляющие нули в отклике синфазной решетки, станут минимумами отрицательных лепестков. Таким образом, в отклике корреляционной решетки положительные значения становятся в ( па - 1) / па раз меньше значений отклика синфазной решетки. В отрицательном направлении отклик достигает уровня - 1 / ( па - 1) от величины максимума, но не может быть меньше, поскольку этот уровень соответствует нулевому уровню синфазной решетки. Ограничение на величину отрицательных лепестков корреляционной решетки было получено Коганом ( Kogan, 1999), который также отметил, что эта предельная величина определяется только количеством антенн в решетке и не зависит от их расположения. Ни одно из этих заключений не применимо к положительным лепесткам. [45]