Расчет линейки фазированных вибраторов

 

 

Выбор параметра bn при dn  = 0,4 , l n = 0,2  в H плоскости:

Исследование зависимости ДН от  bn в плоскости H при различном числе элементов.

	N = 5			N = 10
bn	Δθ0.5	Δθ0	x1	Δθ0.5	Δθ0	x1
0,3	34	83,7	0,13	17	39	0,2
0,34	30,2	72	0,17	15	34,2	0,21
0,39	26,3	61,7	0,19	13	29,8	0,21
0,4	26	60	0,2	12,8	29	0,21
0,5	20,6	47,2	0,22	10	23,1	0,22
0,6	17,3	39	0,23	8,6	19,2	0,22
0,7	14,8	33,2	0,24	7,3	16,5	0,22
0,8	13	29	0,24	6,4	14,4	0,22

 

 

ДН ФАР bn = 0,3 в сферической и декартовой системах координат:

При N=5:

 

 

 

 

При N=10:

 

 

ДН ФАР bn = 0,7 в сферической и декартовой системах координат:

 

При N=5:

 

 

 

 

 

При N=10:

 

График зависимости Δθ0.5(bn) при различном N:

График зависимости Δθ0(bn) при различном N:

График зависимости x1 (bn)  при различном N:

 

С увеличением нормированного расстояния между симметричными вибраторами  ( bn ) наблюдается сужение ДН. При увеличении количества элементов в линейке ДН сужается.

        Согласно  заданию ширина ДН по уровню половинной мощности должна быть равна 13, при этом необходимо минимизировать боковые лепестки, поэтому выбраны следующие параметры ФАР:

bn = 0,39;

N = 10

 

4. Выбор амплитудного и фазового распределения. Обеспечение заданных значений направления главного максимума и уровня боковых лепестков в вертикальной плоскости.

Изменение направления главного максимума фазированной линейки, его ширина и уровень боковых лепестков  обеспечиваются заданием соответствующего фазового распределения токов, питающих излучатели.

В исходных данных задано кубическое фазовое распределение, необходимо выбрать максимальное фазовое отклонение - Ψ, при котором соблюдалось бы требование к наклону главного лепестка ДН.

Рис. 4. Кубичное фазовое распределение.

При выбора  Ψ амплитудное распределение не учитываем, и возьмем его квадратичным. Относительные амплитуды тока на элементе линейки a(i) выберем равными: a = [0.36 0.64 0.84 0.96 0.99 0.99 0.96 0.84 0.64 0.36]

Выбор максимального фазового отклонения Ψ при квадратичном законе распределения амплитуд:

 

Ψ	Угол максимума главного лепестка	Уровень первого бокового лепестка(x1)
30	-1,6	0,16
60	-3,2	0,2
90	-4,8	0,26
120	-6,5	0,3
130	-7	0,32
150	-7,9	0,35
180	-9,4	0,38
240	-11,6	0,48
330	-10,7	0,53
360	-9,8	0,5

 

 

 

 

Изменение направления главного максимума в декартовой и полярной системах координат:

Ψ =30

Ψ =130

Ψ =240

 

С увеличением максимального фазового отклонения ( Ψ ) наблюдается поворот ДН.

Для обеспечения необходимого поворота на 7 градусов:  Ψ = 130

 

 

 

Результаты работы

В результате работы была получена ФАР с заданными параметрами. Для выполнения параметров были выбраны следующие характеристики:

• нормированная длина симметричного вибратора l n =0,2
• нормированное расстояние между экраном  и симметричным вибратором dn=0,4
• нормированное расстояние между элементами bn=0,39
• количество элементов N=10
• амплитудное распределение – квадратичное
• фазовое распределение- кубическое
• Ψ = 130

 

Ψ =130