Розглянуто суворе рішення задачі розсіювання плоскої Н-поляризованої хвилі на антеною решітці з N пар скошених в Е площині волноводов в одну сторону. Представлені нові сімейства залежностей ширини діаграми зворотного розсіювання решітки та зміщення максимуму діаграми розсіювання від кута скосу хвилеводу.

Анотація наукової статті з фізики, автор наукової роботи - Огурцов Євген Сергійович, Огурцов Сергій Федорович


LINEAR BIDIMENTIONAL ANTENN ARRAY FROM N-PAIRS OBLIQUE IN

The stringent solution of a problem of dissipation flat Н-polarized wave on an array from N-pairs skewed in Е-planes waveguides in one party in-process surveyed. New families of relations of breadth of the diagram of a backscattering of a lattice and bias of a maximum of the diagram of dissipation from a rake angle of the waveguide are shown.


Область наук:

  • фізика

  • Рік видавництва: 2010


    Журнал: Известия Південного федерального університету. Технічні науки


    Наукова стаття на тему 'Лінійна двовимірна антенна решітка з n-пар скошених в Е-площині волноводов для інформаційних систем'

    Текст наукової роботи на тему «Лінійна двовимірна антенна решітка з n-пар скошених в Е-площині волноводов для інформаційних систем»

    ?УДК 621.396.6

    EX. Огурцов, С.Ф. Огурцов

    ЛІНІЙНА двовимірних антенними гратами З N-ПАР скошені В Е-ПЛОЩИНІ ХВИЛЕВОДІВ ДЛЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

    Розглянуто суворе рішення задачі розсіювання плоскої Н-поляризованої хвилі на антеною решітці з N - пар скошених в Е - площині волноводов в одну сторону. Представлені нові сімейства залежностей ширини діаграми зворотного розсіювання решітки і зміщення максимуму діаграми розсіювання від кута скосу хвилеводу.

    N-; ;

    Н-поляризована хвиля.

    E.S. Ogurtsov, S.F. Ogurtsov

    LINEAR BIDIMENTIONAL ANTENN ARRAY FROM N-PAIRS OBLIQUE IN -PLANES WAVE GUIDES FOR INFORMATION SYSTEMS

    The stringent solution of a problem of dissipation flat H-polarized wave on an array from N-pairs skewed in E-planes waveguides in one party in-process surveyed. New families of relations of breadth of the diagram of a backscattering of a lattice and bias of a maximum of the diagram of dissipation from a rake angle of the waveguide are shown.

    An array from N-pairs of skewed waveguides; the diagram of a backscattering; H-polarized wave.

    Постановка задачі. Введемо декартову систему координат K (x, y, z). Розташуємо лінійну приймально-передавального антенну решітку, що складається з N -пар ідентичних скошених волноводов в одну сторону, з'єднаних трактами однаковій електричній довжини l з розкриваючи A ± n (рис. 1). на решітку

    з напряму pi падає однорідна плоска Н-поляризована хвиля

    (E, Н ') одиничної амплітуди

    ; Elx = sin Pie

    ik (x cos Pj + y sin Pj)

    (1)

    /

    /

    /

    I

    /

    -

    x

    Мал. 1. Лінійна пріёмопередающая антенна решітка

    Известия ПФУ. Технічні науки

    Рішення задачі. Запишемо лему Лоренца для верхнього півпростору. В якості допоміжного джерела відповідно до поляризацією падаючої

    хвилі обрана нескінченна синфазна нитка магнітного струму] м'е одиничної амплітуди, паралельна осі г .

    Лемма Лоренца в верхньому півпросторі V набуде вигляду [4]

    ^ (Х ') І "(р, х) - Я ^) (/) ?? (Р, /)} А '+

    -«Vі п = 1 {а"

    + | {^ Х П (х ') І ^ (р, х') - і \ П (х ') Е'Х (р, х')} іхг >- ^ І 2 (х ') Е'Х (р, x') dx ',

    (2)

    а-

    де р (х, у) - точка розміщення допоміжного джерела.

    Зі співвідношення (2) отримаємо вираз для діаграми розсіювання? (^)

    (НI (г, ф) =? (Ф) Н0 ^ \ кг)) фрагмента х е [Ь ^ ^] площині у = 0, займаного пропонованої антенною решіткою з ^ пар скошених волноводов, аналогічно [4]:

    Е {ф) = -до? і | {ех ^ (х) -ЯП (х>іпфф ^ Фх + | {Ех _ ^ (х) -І {п) (х>іп феікх ' "Фх'І (3)

    4 п = і [а а-п I (3)

    - 8іпф | Я (х) еікх'совф (іх,

    де

    І? (Р, х) = -кІ02) (кг) еікх'с ° 8р; Ех (р, х) = -кІ02) (кг ^ іп <реікх'с ° 8р; г = ^ х2 + у2;

    Ех ^ (х '); І ^ (х ') - невідомі дотичні складові в розкриваючи .

    Для визначення дотичних складових векторів Е і Ів співвідношенні (3) використана лема Лоренца в інтегральної формі (2).

    Далі запишемо лемму Лоренца для кожного з волноводов Уп (п = 1 ... N), що з'єднують апертури А ± п випромінювачів решітки:

    І ^ п (х) = - | Ех п (х '^) І "2 (х, х', у ^ іх'- | Ех ^ (ХГ) Я2 (х, х ', у) іхг, РЄ А ± п (у' = П). ( 4)

    Ап ап

    При обчисленні допоміжного поля в Уп (п = 1 .. ^) враховувалося, що

    в реальних пристроях область тракту, що з'єднує апертури пари решітки (. 2),. -моугольного резонатора [4]. За допомогою перетворення координат знайдемо поле непрямокутних резонатора в формі чотирикутника згідно з розробленою раніше методикою, представленою в [2,5]. Перехід з системи К (хв, ув, гв) в сис-

    п

    S.

    тему і назад здійснюється за допомогою перетворень [2]. Отримаємо поле чотирикутного резонатора з непрямими кутами:

    ik ж Р

    Н'.г (X, Y)? ^ Е ^

    2 "п = 0 кп

    созупх созупх

    ІЄ

    Ку + е-п зі * КПУ + зі&кп Су + 1)

    ЗТК,!

    ЗТК,!

    .(5)

    З огляду на рівність дотичних складових шуканих векторів напруженостей електричного і магнітного полів в розкриваючи волноводов

    Уп (п = 1 ... И) з (4) і (5), отримаємо інтегральні рівняння щодо

    Ех ~ П (Х). Визначивши з вирішення цього рівняння закон розподілу Ех (х) в

    апертурах А ± п випромінювачів, знаходимо діаграми розсіювання? (0).

    Результати численних експериментальних досліджень. На рис. 2

    представлена ​​діаграма зворотного розсіювання (ДОР) антеною решітки з скошених волноводов при N = 7, а = 15 °. Діаграма зворотного розсіювання антеною решітки з N пар скошених волноводов має багатопелюсткову структуру.

    Мал. 2. Діаграма зворотного розсіювання антеною решітки з И-пар скошених

    волноводов при И = 7, а = 15 °

    Обробка результатів. В роботі була розроблена методика статистичної обробки двовимірних діаграм розсіювання, відповідно до методики наведені сімейства графіків на рис. 3.

    Мал. 3. Залежності в = / (а) кута відхилення в максимуму діаграми зворотного розсіювання? = / (0) перєїзлучать антеною решітки від кута скосу хвилеводу для різних И: 1-И = 3; 2-И = 7; 3-И = 9

    .

    Висновки. В роботі вирішена завдань а розсіювання плоскої Н-поляризованої хвилі на основі інтегральних рівнянь відповідно до леми Лоренца у вигляді двовимірної моделі. Представлена ​​нова методика: 1) отримані співвідношення, що визначають двовимірні діаграми спрямованості і розсіювання; 2) на основі співвідношень виконані чисельні експериментальні дослідження; 3) виконана алгоритмизация отриманих інтегральних рівнянь задачі; 4) розроблена методика статистичної обробки діаграм.

    БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

    1. КобакВ.О. Радіолокаційні відбивачі. - М .: Сов. радіо, 1975.

    2. Огурцов Е.С. Двовимірна антенна решітка з імпедансним фланцем з скошених волноводов в меридіональної площині для випадку Н-поляризованої хвилі // Збірник праць 8 Міжвузівської науково-практичної конференції - 2009. - М .: МГОУ, 2009. '

    3. . . -

    ної решітки з скошених волноводов в меридіональної площині для випадку H-поляризованої хвилі // Известия ПФУ. - 2008. - № 11.

    4. Привалова Т.Ю., Юхан Ю.В. Розсіювання плоскої хвилі на двовимірної моделі решітки Ван-Атта // Антени. - 2007. - № 5.

    5. . ., . . -

    ної хвилеводної антени, діаграм розсіювання і діаграм спрямованості для випадку H- //. - 2008. - 1.

    Огурцов Євген Сергійович

    Технологічний інститут Федерального державного освітнього закладу вищої професійної освіти «Південний федеральний університет» в м Таганрозі.

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    347922,. ,. , 17.

    Тел .: 89615010470. '

    Огурцов Сергій Федорович

    Московський державний відкритий університет, філія в місті Кропоткін. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    352386,. ,. , 53.

    Тел .: 89615010470.

    Ogurtsov Evgeny Sergeevich

    Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education "Southern Federal University".

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    17, Petrovskaya street, Taganrog, 347922, Russia.

    Phone: 89615010470.

    Ogurtsov Sergey Fedorovich

    Moscow state open university branch in Kropotkin.

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    53, Cool street, Kropotkin, 352386, Russia Тел .: +89615010470.


    Ключові слова: Антенними гратами З N-ПАР скошені ХВИЛЕВОДІВ /ДІАГРАМА ЗВОРОТНОГО РОЗСІЯННЯ /Н-поляризованої хвилі /Н-POLARIZED WAVE /AN ARRAY FROM N-PAIRS OF SKEWED WAVEGUIDES /THE DIAGRAM OF A BACKSCATTERING

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити