چه چیزی سطح لوب های جانبی را تعیین می کند. راه هایی برای کاهش سطح لوب جانبی در سیستم های امیتر

بگذارید توزیع جریان در طول آنتن ثابت باشد:

آنتن های واقعی (به عنوان مثال، موجبر شیاردار) یا آرایه های آنتن چاپی اغلب دارای این توزیع جریان هستند. بیایید الگوی تابش چنین آنتنی را محاسبه کنیم:

حالا بیایید یک DN نرمال شده بسازیم:

(4.1.)

برنج. 4.3 الگوی آنتن خطی با توزیع جریان یکنواخت

در این الگوی تابش، مناطق زیر قابل تشخیص است:

1) لوب اصلی ناحیه ای از الگوی تابش است که میدان حداکثر است.

2) گلبرگ های جانبی.

شکل زیر الگوی قطبی را نشان می دهد که در آن
شکل بصری تری دارد (شکل 4.4).

برنج. 4.4 الگوی تابش یک آنتن خطی با توزیع جریان یکنواخت در یک سیستم مختصات قطبی

یک تخمین کمی از جهت آنتن به عنوان عرض لوب اصلی آنتن در نظر گرفته می شود که یا با سطح -3 دسی بل از حداکثر یا با نقاط صفر تعیین می شود. عرض لوب اصلی را در سطح صفرها تعیین کنید. در اینجا، تقریباً می توانیم فرض کنیم که برای آنتن های بسیار جهت دار:
... شرط برابری ضریب سیستم با صفر را می توان تقریباً به صورت زیر نوشت:

با توجه به اینکه
، آخرین شرط را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد:

برای مقادیر زیاد طول الکتریکی آنتن (برای مقادیر کوچک از نصف عرض لوب اصلی آنتن)، با در نظر گرفتن اینکه سینوس یک آرگومان کوچک تقریباً برابر با مقدار آرگومان است، آخرین رابطه را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد:

در نهایت نسبت بین عرض لوب اصلی و اندازه آنتن را بر حسب کسری از طول موج بدست می آوریم:

یک نتیجه گیری مهم از آخرین رابطه به دست می آید: برای یک آنتن خطی درون فاز در طول موج ثابت، افزایش طول آنتن منجر به باریک شدن الگوی تابش می شود.

اجازه دهید سطح لوب های جانبی را در این آنتن تخمین بزنیم. از رابطه (4.1)، می‌توانیم شرط موقعیت زاویه‌ای اولین (حداکثر) لوب جانبی را بدست آوریم:

(-13 دسی بل)

معلوم می شود که در این مورد سطح لوب های جانبی به طول و فرکانس آنتن بستگی ندارد، بلکه تنها با شکل توزیع دامنه جریان تعیین می شود. برای کاهش UBL، باید شکل پذیرفته شده توزیع دامنه (از توزیع یکنواخت) را کنار گذاشت و به سمت توزیعی رفت که به لبه های آنتن می افتد.

5. آرایه آنتن خطی

5.1. استخراج عبارت برای dn lar

بیان 4.2. به شما اجازه می دهد تا به راحتی از میدان یک سیستم آنتن پیوسته خطی به میدان یک آرایه آنتن گسسته تغییر دهید. برای این کار کافی است توزیع جریان را در زیر علامت انتگرال به صورت تابع شبکه (مجموعه ای از توابع مثلث) با وزن های متناظر با دامنه های تحریک عناصر و مختصات مربوطه تنظیم کنیم. در این حالت، نتیجه الگوی تابش آرایه آنتن به عنوان تبدیل فوریه گسسته است. به دانشجویان کارشناسی ارشد این فرصت داده می شود تا این رویکرد را به تنهایی به عنوان یک تمرین پیاده سازی کنند.

6. سنتز afr برای یک روز معین.

6.1. مروری تاریخی، ویژگی های مشکلات سنتز آنتن.

اغلب، برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم های مهندسی رادیو، الزامات خاصی بر روی دستگاه های آنتن که جزء جدایی ناپذیر آنها هستند، اعمال می شود. بنابراین طراحی آنتن هایی با ویژگی های مشخص شده یکی از مهم ترین کارها می باشد.

اساساً، الزامات بر روی الگوی جهت (BP) دستگاه آنتن تحمیل می شود و ماهیت بسیار متنوعی دارد: یک شکل خاص از لوب اصلی الگوی آنتن (به عنوان مثال، شکل یک بخش و کوسکانت)، یک سطح مشخص. از لوب های جانبی، ممکن است شیب در یک جهت معین یا در محدوده معینی از زوایای مورد نیاز باشد. بخشی از نظریه آنتن که به حل این مسائل اختصاص دارد، نظریه سنتز آنتن نامیده می شود.

در بیشتر موارد، راه حل دقیقی برای مشکل سنتز پیدا نشده است و می توان در مورد روش های تقریبی صحبت کرد. چنین مسائلی از دیرباز مورد مطالعه قرار گرفته اند و روش ها و تکنیک های زیادی پیدا شده است. الزامات خاصی نیز بر روش های حل مشکلات سنتز آنتن تحمیل شده است: سرعت. ثبات، یعنی حساسیت کم به تغییرات جزئی در پارامترها (فرکانس، اندازه آنتن و غیره)؛ امکان سنجی عملی ساده ترین روش ها در نظر گرفته می شوند: نمودارهای جزئی و انتگرال فوریه. روش اول بر اساس قیاس تبدیل فوریه و رابطه بین توزیع دامنه-فاز و MD است، روش دوم مبتنی بر بسط سری MD در توابع پایه (MDs جزئی) است. اغلب، راه حل های به دست آمده با این روش ها در عمل دشوار است (آنتن ها ابزار دقیق ضعیفی دارند، توزیع فاز دامنه ای دشوار برای پیاده سازی (AFD)، راه حل ناپایدار است). در و روش های در نظر گرفته شده برای در نظر گرفتن محدودیت های PRA و اجتناب از به اصطلاح. "اثر فوق جهت".

به طور جداگانه، شایان ذکر است که مشکلات سنتز مخلوط که مهمترین آنها مشکل سنتز فاز است، یعنی یافتن توزیع فاز در یک دامنه معین، که منجر به DP مورد نیاز می شود، برجسته شود. ارتباط مشکلات سنتز فاز با استفاده زیاد از آرایه های آنتن فازی (PAR) توضیح داده می شود. روش‌های حل چنین مشکلاتی در و.

سطح لوب جانبی

سطح لوب جانبی (LBL)الگوی تابش آنتن (BP) - سطح نسبی (نرمال شده تا حداکثر BP) تابش آنتن در جهت لوب های جانبی. به طور معمول، UBL در دسی بل بیان می شود.

نمونه ای از الگوی تابش آنتن و پارامترها: عرض، جهت، UBL، ضریب سرکوب تابش عقب

الگوی آنتن یک آنتن واقعی (اندازه محدود) یک تابع نوسانی است که در آن جهت تابش اصلی (حداکثر) و لوب اصلی متناظر الگو و همچنین جهت سایر حداکثرهای محلی الگو و غیره -لوب های جانبی الگوی مربوط به آنها متمایز می شوند.

  • معمولا، UBL به عنوان سطح نسبی بزرگترین لوب جانبی DN درک می شود... آنتن های جهت دار معمولاً دارای بزرگترین لوب جانبی (در مجاورت اصلی) هستند.
  • همچنین استفاده کنید میانگین انتشار جانبی(BP در بخش زوایای انتشار جانبی به طور میانگین محاسبه می شود)، تا حداکثر BP نرمال شده است.

به عنوان یک قاعده، یک پارامتر جداگانه برای تخمین سطح تابش در جهت "عقب" (در جهت مخالف لوب اصلی الگو) استفاده می شود و این تابش هنگام ارزیابی UBL در نظر گرفته نمی شود.

دلایل کاهش UBL

  • در حالت دریافت، یک آنتن با UBL پایین "مصون تر از نویز" است، زیرا انتخاب فضایی بهتری از سیگنال مفید را در پس زمینه نویز و تداخل انجام می دهد، که منابع آن در جهت لوب های جانبی قرار دارند.
  • آنتن با UBL کم، سازگاری الکترومغناطیسی بیشتری را با سایر وسایل الکترونیکی رادیویی و دستگاه‌های فرکانس بالا فراهم می‌کند.
  • آنتن پایین UBL مخفی کاری بیشتری را به سیستم می دهد
  • در آنتن سیستم ردیابی خودکار هدف، ردیابی اشتباه در امتداد لوب های جانبی امکان پذیر است
  • کاهش UBL (با عرض ثابت لوب اصلی الگو) منجر به افزایش سطح تابش در جهت لوب اصلی الگو می شود (به افزایش جهت دهی): تابش آنتن در جهتی غیر از جهت اصلی، اتلاف انرژی خالی است. با این حال، به عنوان یک قاعده، با ابعاد ثابت آنتن، کاهش LBL منجر به کاهش ابزار دقیق، گسترش لوب اصلی الگو و کاهش جهت می شود.

هزینه ای که باید برای UBL کمتر پرداخت شود، گسترش لوب اصلی الگوی آنتن (با ابعاد ثابت آنتن)، و همچنین، به عنوان یک قاعده، طراحی پیچیده تر سیستم توزیع و راندمان پایین تر (در PAA) است.

راه های کاهش UBL

راه اصلی برای کاهش UBL هنگام طراحی آنتن، انتخاب توزیع فضایی صاف تر (افتادن به لبه های آنتن) دامنه جریان است. معیار این "صافی" ضریب استفاده از سطح (UUF) آنتن است.

کاهش سطح تک تک لوب های جانبی نیز به دلیل معرفی امیترهایی با دامنه و فاز انتخاب شده خاص جریان هیجان انگیز - ساطع کننده های جبرانی در PAA و همچنین با تغییر هموار طول دیواره دیافراگم تابشی (در دیافراگم) امکان پذیر است. آنتن ها).

توزیع فضایی ناهموار (متفاوت از قانون خطی) فاز فعلی در امتداد آنتن ("خطاهای فاز") منجر به افزایش UBL می شود.

را نیز ببینید


بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید «سطح سایدلوب الگوی تشعشع» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

    این سطح تابش آنتن در جهت (معمولا) حداکثر دوم الگوی تابش است. دو سطح از لوب های جانبی وجود دارد: توسط لوب سمت اول سطح متوسط ​​همه لوب های جانبی اضلاع منفی لوب کناری ... ... ویکی پدیا

    سطح لوب جانبی آنتن، سطح تابش آنتن در جهت (معمولا) حداکثر دوم الگوی تابش است. دو سطح از لوب های جانبی وجود دارد: در لوب سمت اول سطح متوسط ​​تابش تمام لوب های جانبی ... ... ویکی پدیا

    سطح لوب جانبی- حداکثر سطح الگوی تابش در خارج از لوب اصلی آن. [GOST 26266 90] [سیستم آزمایش غیر مخرب. انواع (روش ها) و فن آوری آزمایش های غیر مخرب. اصطلاحات و تعاریف (راهنمای مرجع). مسکو 2003] ... ...

    برنج. 1. تداخل سنج رادیویی ВСРТ ... ویکی پدیا

    آنتنی که مشخصات فنی اصلی آن با خطاهای خاصی تنظیم می شود. آنتن‌های اندازه‌گیری دستگاه‌های مستقل با کاربرد گسترده هستند که به شما امکان می‌دهند با مترها و منابع مختلف کار کنید... ویکی‌پدیا

    آرایه آنتن Dolph-Chebyshev- سیستم آنتن با تشعشع عرضی که قدرت عناصر آن با جابجایی های فازی تامین می شود که الگوی تابش با چند جمله ای چبیشف توصیف می شود. چنین آنتنی حداقل سطح لبه های جانبی الگو را فراهم می کند ... ... راهنمای مترجم فنی

    مسیر پرتوها در بخش عدسی لونبرگ. درجه بندی آبی وابستگی ضریب شکست لنز Luneberg را نشان می دهد - عدسی که در آن ضریب شکست ثابت نیست ... ویکی پدیا

    موجبر انتهایی توسعه یافته- ساده ترین نوع رادیاتور شیپوری مورد استفاده در سیستم های آنتن چند پرتو. باز شدن دیافراگم تطابق موجبر با فضای آزاد را بهبود می بخشد و سطح لوب های جانبی آنتن را کاهش می دهد. [ل... راهنمای مترجم فنی

    آنتن شاخ اندازه گیری باند پهن برای فرکانس های 0.8 - 18 گیگاهرتز آنتن هورن یک سازه فلزی متشکل از یک موجبر متغیر (بسط دهنده) ... ویکی پدیا

    دستگاهی برای انتشار و دریافت امواج رادیویی. انتقال A. انرژی نوسانات الکترومغناطیسی با فرکانس بالا را که در مدارهای نوسانی خروجی یک فرستنده رادیویی متمرکز شده است، به انرژی امواج رادیویی تابشی تبدیل می کند. تبدیل ... ... دایره المعارف بزرگ شوروی

سطح تابش نسبی (نرمال شده به حداکثر BP) آنتن در جهت لوب های جانبی. به عنوان یک قاعده، UBL در دسی بل بیان می شود، کمتر UBL تعیین می شود "به قدرت"یا "در این زمینه".

نمونه ای از الگوی تابش آنتن و پارامترهای الگوی آنتن: عرض، جهت، UBL، سطح نسبی تابش پشت

الگوی آنتن یک آنتن واقعی (اندازه محدود) یک تابع نوسانی است که در آن یک حداکثر جهانی متمایز می شود که مرکز است. لوب اصلی MD ها، و همچنین سایر ماکزیمم های محلی MD ها و به اصطلاح مربوطه گلبرگ های کناری DN. مدت، اصطلاح سمتباید به عنوان درک شود سمت، نه به معنای واقعی کلمه (گلبرگ جانبی). گلبرگ های DN به ترتیب از گلبرگ اصلی شماره گذاری می شوند که عدد صفر به آن اختصاص داده شده است. لوب پراش (تداخلی) الگوی آنتن که در یک آرایه آنتن کمیاب ایجاد می شود، یک جانبی در نظر گرفته نمی شود. حداقل BP که لوب های BP را از هم جدا می کند نامیده می شود صفرها(سطح تابش در جهت صفرهای AP می تواند به طور دلخواه کوچک باشد، اما در واقعیت، تابش همیشه وجود دارد). ناحیه تشعشع جانبی به زیر مناطق تقسیم می شود: نزدیک ناحیه سایدلوب(در مجاورت لوب اصلی DN)، منطقه میانیو ناحیه لوب سمت خلفی(کل نیمکره عقب).

  • UBL به معنی سطح نسبی بزرگترین لوب جانبی الگو... به عنوان یک قاعده، اولین لوب جانبی (در مجاورت اصلی) از نظر اندازه بزرگترین است.

برای آنتن های با جهت دهی بالا نیز استفاده می کنند میانگین انتشار جانبی(BP نرمال شده به حداکثر خود در بخش زوایای تشعشع جانبی به طور میانگین محاسبه می شود) و سطح لوب سمت دور(سطح نسبی بزرگترین لوب جانبی در ناحیه لوب های جانبی خلفی).

برای آنتن های تابش طولی، پارامتر سطح نور پس زمینه نسبی(از انگلیسی. جلو به عقب, F/B- نسبت رو به جلو / عقب)، و این تابش هنگام ارزیابی UBL در نظر گرفته نمی شود. پارامتر انتشار جانبی نسبی(از انگلیسی. مقابل, F/S- نسبت رو به جلو / پهلو).

UBL، مانند عرض لوب اصلی الگوی آنتن، پارامترهایی هستند که وضوح و مصونیت نویز سیستم های مهندسی رادیو را تعیین می کنند. بنابراین در مشخصات فنی توسعه آنتن ها اهمیت زیادی به این پارامترها داده شده است. عرض پرتو و UBL هم در هنگام راه اندازی آنتن و هم در حین کار نظارت می شود.

اهداف کاهش UBL

  • در حالت دریافت، یک آنتن با UBL پایین "مصون تر از نویز" است، زیرا انتخاب بهتری در فضای سیگنال مفید در برابر پس زمینه نویز و تداخل انجام می دهد، که منابع آن در جهت ها قرار دارند. لوب های جانبی
  • آنتن با UBL کم، سازگاری الکترومغناطیسی بیشتری را با سایر وسایل الکترونیکی رادیویی و دستگاه‌های فرکانس بالا فراهم می‌کند.
  • آنتن پایین UBL مخفی کاری بیشتری را به سیستم می دهد
  • در آنتن سیستم ردیابی خودکار هدف، ردیابی اشتباه در امتداد لوب های جانبی امکان پذیر است
  • کاهش UBL (با عرض ثابت لوب اصلی الگو) منجر به افزایش سطح تابش در جهت لوب اصلی الگو می شود (به افزایش جهت دهی): تابش آنتن در جهتی غیر از جهت اصلی، اتلاف انرژی خالی است. با این حال، به عنوان یک قاعده، با ابعاد آنتن ثابت، کاهش UBL منجر به کاهش ابزار دقیق، گسترش لوب اصلی AP و کاهش جهت می شود.

هزینه ای که باید برای UBL کمتر پرداخت شود، گسترش لوب اصلی الگوی آنتن (با ابعاد ثابت آنتن)، و همچنین، به عنوان یک قاعده، طراحی پیچیده تر سیستم توزیع و راندمان پایین تر (در PAA) است.

راه های کاهش UBL

از آنجایی که الگوی آنتن در ناحیه دور و توزیع دامنه-فاز (APD) جریان‌ها در طول آنتن توسط تبدیل فوریه به یکدیگر مرتبط هستند، UBL به عنوان پارامتر ثانویه الگو توسط قانون APR تعیین می‌شود. راه اصلیکاهش UBL هنگام طراحی یک آنتن، انتخاب توزیع فضایی هموارتر (افتادن به لبه های آنتن) دامنه جریان است. معیار این "صافی" ضریب استفاده از سطح (UUF) آنتن است.

  • مارکوف جی.تی، سازونوف دی.ام.آنتن ها - M.: Energiya, 1975 .-- S. 528.
  • Voskresensky D.I.دستگاه ها و آنتن های مایکروویو. طراحی آرایه های آنتن فازی .. - م.: رادیوتکنیکا، 1391.

    • تفاوت در سطح انرژی لوب اصلی و جانبی برای سرکوب درخواست از لوب های جانبی استفاده می شود.

    1.2.1. سرکوب درخواست از لوب های جانبی الگوی جهت SSR دیسپاچر با استفاده از سیستم به اصطلاح سه پالس انجام می شود (شکل 2 * را ببینید).

    برنج. 2 سرکوب درخواست از لوب های جانبی DRL با استفاده از سیستم سه پالس

    به دو تکانه کد استعلام P1 و P3 که توسط آنتن رادار جهت دار ساطع می شود، یک ضربه سوم P2 (پالس سرکوب) که توسط یک آنتن همه جهته جداگانه (آنتن سرکوب) ساطع می شود اضافه می شود. پالس سرکوب 2 میکروثانیه پشت اولین پالس کد درخواست است. سطح انرژی تابش آنتن پارازیت به گونه ای انتخاب می شود که در نقاط دریافت کننده سطح سیگنال پارازیت آشکارا بالاتر از سطح سیگنال های ساطع شده توسط لوب های جانبی و کمتر از سطح سیگنال های ساطع شده توسط لوب اصلی باشد. .

    ترانسپوندر دامنه پالس های کد P1، РЗ و پالس سرکوب P2 را مقایسه می کند. هنگامی که کد بازجویی در جهت لوب جانبی دریافت می شود، زمانی که سطح سیگنال سرکوب برابر یا بیشتر از سطح سیگنال های کد بازجویی باشد، هیچ پاسخی داده نمی شود. تنها زمانی پاسخ داده می شود که سطح Р1، РЗ 9 دسی بل یا بیشتر از سطح Р2 بیشتر باشد.

    1.2.2. سرکوب درخواست از لوب های جانبی الگوی جهت رادارهای فرود در واحد BPS انجام می شود که روش سرکوب را با یک آستانه شناور اجرا می کند (شکل 3 را ببینید).

    شکل 3 دریافت بسته ای از سیگنال های پاسخ
    هنگام استفاده از یک سیستم سرکوب آستانه شناور

    این روش شامل این واقعیت است که در BTS، با کمک یک سیستم ردیابی اینرسی، سطح سیگنال های دریافتی از لوب اصلی الگوی جهت به شکل یک ولتاژ ذخیره می شود. بخشی از این ولتاژ مربوط به سطح از پیش تعیین شده بیش از سطح سیگنال های لوب جانبی به عنوان آستانه در خروجی تقویت کننده تنظیم می شود و در تابش بعدی، تنها زمانی پاسخ داده می شود که سیگنال های درخواست از این آستانه فراتر رود. این ولتاژ در نوردهی های بعدی اصلاح می شود.

    1.3. ساختار سیگنال پاسخ

    سیگنال پاسخ حاوی هر کلمه ای از اطلاعات شامل یک کد مختصات، یک کد کلید و یک کد اطلاعاتی است (شکل 4a * را ببینید).


    شکل 4 ساختار کد پاسخ

    کد مختصات دو پالسی است، ساختار آن برای هر کلمه از اطلاعات متفاوت است (شکل 4b، c * را ببینید).

    کد کلید سه پالسی است، ساختار آن برای هر کلمه از اطلاعات متفاوت است (شکل 4b، c * را ببینید).

    کد اطلاعات شامل 40 پالس است که 20 بیت از کد باینری را تشکیل می دهد. هر تخلیه (به شکل 4a, d مراجعه کنید) حاوی دو پالس است که با فاصله 160 میکرو ثانیه از هم فاصله دارند. فاصله بین پالس های یک تخلیه با پالس های تخلیه های دیگر پر می شود. هر بیت اطلاعات باینری را حمل می کند: کاراکتر "1" یا کاراکتر "0". در فرستنده SO-69، از روش مکث فعال برای ارسال دو نماد استفاده می شود، نماد "0" با یک پالس با تاخیر 4 میکروثانیه نسبت به لحظه زمانی که در آن پالس نشان دهنده نماد "1" است، منتقل می شود. منتقل شود. دو موقعیت پالس ممکن برای هر رقم ("1" یا "0") با ضربدر نشان داده می شوند. فاصله زمانی بین دو کاراکتر "1" (یا "0") پس از یکدیگر 8 میکرو ثانیه در نظر گرفته می شود. بنابراین فاصله بین کاراکترهای زیر "1" و "0" 12 میکرو ثانیه خواهد بود و اگر بعد از کاراکتر "0" کاراکتر "1" وجود داشته باشد، فاصله بین پالس ها 4 میکرو ثانیه خواهد بود.

    بیت اول یک پالس را ارسال می کند که در صورت تأخیر 4 میکروثانیه به یک و در صورت تأخیر 8 میکروثانیه صفر را نشان می دهد. بیت دوم نیز یک پالس را ارسال می کند، به این معنی که اگر 4 میکروثانیه نسبت به بیت قبلی تاخیر داشته باشد 2 و اگر 8 میکروثانیه تاخیر داشته باشد صفر است. بیت سوم 4 و 0 را می رساند، همچنین با توجه به موقعیت آنها، بیت چهارم 8 و 0 را می رساند.

    بنابراین، برای مثال، رقم 6 به عنوان عدد 0110 در نماد دودویی، یعنی به صورت مجموع 0 + 2 + 4 + 0 منتقل می شود (شکل 1 را ببینید).

    اطلاعات ارسال شده در 160 میکرو ثانیه برای بار دوم در 160 میکروثانیه بعدی ارسال می شود که به طور قابل توجهی ایمنی نویز انتقال اطلاعات را افزایش می دهد.

    کاهش سطح لوب های جانبی آنتن های بازتابنده با قرار دادن نوارهای فلزی در دیافراگم

    آکیکی د، بیینه و.، نصار ا.، خرموش ع.

    دانشگاه نوتردام، طرابلس، لبنان

    معرفی

    در دنیای افزایش تحرک، نیاز روزافزونی برای افراد برای برقراری ارتباط و دسترسی به اطلاعات وجود دارد، صرف نظر از اینکه اطلاعات در کجا قرار دارد یا فرد. با توجه به این ملاحظات، نمی توان انکار کرد که مخابرات، یعنی انتقال سیگنال از راه دور، یک الزام مطلق است. الزامات سیستم های ارتباطی بی سیم برای کمال و فراگیر بودن آنها منجر به این واقعیت می شود که سیستم های کارآمدتر و بیشتری باید توسعه یابد. هنگام بهبود سیستم، گام اصلی شروع، بهبود آنتن‌ها است که بلوک‌های اصلی سازنده سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم فعلی و آینده هستند. در این مرحله منظور از بهبود کیفیت پارامترهای آنتن، کاهش سطح لوب های جانبی آن از الگوی جهت آن است. کاهش سطح لوب های جانبی، البته، نباید بر لوب اصلی نمودار تأثیر بگذارد. پایین آوردن سطح لوب جانبی مطلوب است زیرا برای آنتن هایی که به عنوان آنتن گیرنده استفاده می شوند، لوب های جانبی سیستم را در برابر سیگنال های ناخواسته آسیب پذیرتر می کنند. در آنتن های فرستنده، لوب های جانبی امنیت اطلاعات را کاهش می دهند، زیرا سیگنال می تواند توسط یک طرف دریافت کننده ناخواسته دریافت شود. مشکل اصلی این است که هر چه سطح لوب های جانبی بالاتر باشد، احتمال تداخل در جهت لوب جانبی با بالاترین سطح بیشتر است. علاوه بر این، افزایش سطح لوب جانبی به این معنی است که قدرت سیگنال به طور غیر ضروری هدر می رود. تحقیقات زیادی انجام شده است (به عنوان مثال نگاه کنید)، اما هدف این مقاله بررسی روش "موقعیت بندی نوار" است که ثابت شده است ساده، موثر و کم هزینه است. هر آنتن سهموی

    می توان با استفاده از این روش طراحی یا حتی اصلاح کرد (شکل 1) برای کاهش تداخل بین آنتن ها.

    با این حال، نوارهای رسانا باید بسیار دقیق قرار گیرند تا سطح لوب های جانبی کاهش یابد. در این مقاله روش «موقعیت یابی نوار» به صورت آزمایشی مورد آزمایش قرار گرفته است.

    شرح وظیفه

    مشکل به صورت زیر فرموله شده است. برای یک آنتن سهموی خاص (شکل 1)، لازم است سطح اولین لوب جانبی پایین بیاید. الگوی تابش آنتن چیزی نیست جز تبدیل فوریه تابع تحریک دیافراگم آنتن.

    در شکل 2 دو نمودار از یک آنتن سهموی را نشان می دهد - بدون نوار (خط یکپارچه) و با راه راه (خط نشان داده شده با *) که نشان دهنده این واقعیت است که هنگام استفاده از نوارها، سطح لوب سمت اول کاهش می یابد، با این حال، سطح لوب اصلی کاهش می یابد. لوب نیز کاهش می یابد و سطح بقیه گلبرگ ها نیز تغییر می کند. این نشان می دهد که موقعیت راه راه ها بسیار مهم است. لازم است نوارها را طوری قرار دهید که عرض لوب اصلی یا بهره آنتن به میزان قابل توجهی تغییر نکند. سطح لوب پشت نیز نباید تغییر محسوسی داشته باشد. افزایش سطح گلبرگ های باقی مانده چندان قابل توجه نیست، زیرا سطح این گلبرگ ها معمولاً بسیار آسان تر از سطح لوب های جانبی اول است. با این حال، این افزایش باید متوسط ​​باشد. همچنین به یاد داشته باشیم که شکل 2 گویا است.

    به دلایل ذکر شده، هنگام استفاده از روش "موقعیت نوار" باید موارد زیر را در نظر داشت: نوارها باید فلزی باشند تا میدان الکتریکی را به طور کامل منعکس کنند. در این حالت، موقعیت نوارها به وضوح قابل تشخیص است. در حال حاضر برای اندازه گیری سطح لوب های جانبی

    برنج. 2. الگوی تشعشع آنتن بدون راه راه (جامد)

    و با راه راه (

    برنج. 3. الگوی تابش نرمال شده نظری در دسی بل

    دو روش استفاده می شود - نظری و تجربی. هر دو روش مکمل یکدیگر هستند، اما از آنجایی که اثبات های ما مبتنی بر مقایسه نمودارهای آزمایشی آنتن بدون شکستگی و با نوار است، در این مورد از روش آزمایشی استفاده خواهیم کرد.

    الف- روش نظری. این روش شامل موارد زیر است:

    یافتن الگوی تابش نظری (DP) آنتن مورد آزمایش،

    اندازه گیری لوب های جانبی این DN.

    الگوی آنتن را می توان از مستندات فنی آنتن گرفت یا مثلاً با استفاده از برنامه Ma1! Ab یا با استفاده از هر برنامه مناسب دیگری با استفاده از روابط میدانی شناخته شده محاسبه کرد.

    یک آنتن سهموی بازتابنده P2P-23-YKHA به عنوان آنتن آزمایشی استفاده شد. مقدار نظری DP با استفاده از فرمول یک دیافراگم گرد با تحریک یکنواخت به دست آمد:

    ] ka2E0e іkg Jl (ka 8Ipv)

    اندازه گیری ها و محاسبات در E-plane انجام شد. در شکل 3 الگوی قطبی نرمال شده را نشان می دهد.

    ب- روش تجربی. در روش آزمایشی باید از دو آنتن استفاده شود:

    دریافت آنتن تحت آزمایش،

    آنتن فرستنده.

    الگوی آنتن آنتن مورد آزمایش با چرخاندن آن و تثبیت سطح میدان با دقت لازم مشخص می شود. برای افزایش دقت، خواندن با دسی بل ترجیح داده می شود.

    B. سطح لوب های جانبی را تنظیم می کند. طبق تعریف، اولین لوب های جانبی نزدیک ترین لوب ها به لوب اصلی هستند. برای تثبیت موقعیت آنها، لازم است زاویه بین جهت تابش اصلی و جهت حداکثر تابش اولین لوب چپ یا راست اندازه گیری شود. جهت لوب سمت چپ و راست به دلیل تقارن الگو باید یکسان باشد، اما ممکن است در الگوی آزمایشی اینطور نباشد. بعد، شما همچنین باید عرض گلبرگ های جانبی را تعیین کنید. می توان آن را به عنوان تفاوت بین صفرهای DN در سمت چپ و راست لوب کناری تعریف کرد. در اینجا باید تقارن را نیز انتظار داشت، اما فقط در تئوری. در شکل 5 داده های تجربی برای تعیین پارامترهای لوب جانبی را نشان می دهد.

    در نتیجه یک سری اندازه گیری، موقعیت نوارها برای آنتن P2P-23-NKhA تعیین شد که با فاصله (1.20-1.36) ^ از محور تقارن آنتن تا نوار تعیین می شود.

    پس از تعیین پارامترهای لوب جانبی، موقعیت نوارها مشخص می شود. محاسبات مربوطه برای هر دو DP نظری و تجربی با استفاده از روش مشابه انجام می شود که در زیر توضیح داده شده و در شکل نشان داده شده است. 6.

    ثابت d - فاصله از محور تقارن آنتن سهموی تا نوار واقع در سطح دیافراگم آینه سهموی با رابطه زیر تعیین می شود:

    «دی<Ф = ъ,

    جایی که d فاصله اندازه گیری شده تجربی از نقطه تقارن روی سطح آینه تا نوار است (شکل 5). 0 - زاویه بین جهت تابش اصلی و جهت حداکثر لوب جانبی به طور تجربی پیدا شده است.

    محدوده مقادیر برای C با نسبت پیدا می شود: s! = O / dv

    برای مقادیر 0 مربوط به ابتدا و انتهای لوب جانبی (مرتبط با صفرهای الگو).

    پس از تعیین محدوده C، این محدوده به تعدادی مقادیر تقسیم می شود که از بین آنها مقدار بهینه به صورت تجربی انتخاب می شود.

    برنج. 4. راه اندازی آزمایشی

    برنج. 5. تعیین تجربی پارامترهای لوب های جانبی. 6. روش تعیین موقعیت نواری

    نتایج

    چندین موقعیت از نوارها آزمایش شده است. هنگام دور کردن نوارها از لوب اصلی، اما در محدوده C یافت شده، نتایج بهبود یافت. در شکل 7 دو BP را بدون راه راه و با راه راه نشان می دهد که کاهش واضحی در سطح لوب های جانبی نشان می دهد.

    جدول شکل 1 پارامترهای مقایسه ای الگوی آنتن را از نظر سطح لوب های جانبی، جهت و عرض لوب اصلی نشان می دهد.

    نتیجه

    کاهش سطح لوب جانبی هنگام استفاده از نوارها - 23 دسی بل (سطح لوب های جانبی آنتن بدون راه راه -

    12.43 دسی بل). در این مورد، عرض لوب اصلی تقریباً بدون تغییر باقی می ماند. این روش بسیار انعطاف پذیر است زیرا می توان آن را برای هر آنتنی اعمال کرد.

    با این حال، یک مشکل خاص تأثیر اعوجاج های چند مسیره مرتبط با تأثیر زمین و اشیاء اطراف بر روی الگو است که منجر به تغییر سطح لوب های جانبی تا 22 دسی بل می شود.

    این روش ساده، کم هزینه است و در مدت زمان کوتاهی قابل انجام است. در ادامه سعی خواهیم کرد نوارهای اضافی را در موقعیت های مختلف اضافه کنیم و نوارهای جذب را بررسی کنیم. علاوه بر این، کار بر روی تحلیل نظری مسئله با استفاده از روش تئوری هندسی پراش انجام خواهد شد.

    الگوی تابش میدان دور آنتن P2F- 23-NXA قدر خطی - پلات قطبی

    برنج. 7. آنتن DN P2F-23-NXA بدون راه راه و با راه راه

    پارامترهای مقایسه ای آنتن

    سطح لوب کناری

    DN نظری (برنامه Ma11ab) DN طبق مستندات فنی 18 dB 15 dB

    AP اندازه گیری شده بدون نوار 12.43 دسی بل

    DN اندازه گیری شده با نوارها با چند مسیر بدون چند مسیر

    عرض لوب اصلی بر حسب درجه D D, dB

    DN نظری (برنامه Ma ^ ab) 16 161.45 22.07

    DN مطابق اسناد فنی 16 161.45 22.07

    DN اندازه‌گیری شده بدون نوار 14 210.475 23.23

    MD اندازه گیری شده با راه راه 14 210.475 23.23

    ادبیات

    1. بالانس. نظریه آنتن C. ویرایش 3 وایلی 2005.

    2. روش های تست استاندارد IEEE برای آنتن ها IEEE Std. 149 - 1965.

    3.http: //www.thefreedictionary.com/lobe

    4. Searle AD., Humphrey AT. طراحی آنتن بازتابنده کم لبه جانبی. آنتن ها و انتشار، دهمین کنفرانس بین المللی در (کنف. انتشار شماره 436) دوره 1، 14-17 آوریل 1997 صفحه (ها): 17-20 جلد 1. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه داده IEEE بازیابی شده است.

    5. Schrank H. آنتن های بازتابنده کم لبه جانبی. خبرنامه Antennas and Propagation Society, IEEE Volume 27, Issue 2, April 1985 Page (s): 5 - 16. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

    6. Satoh T. shizuo Endo، Matsunaka N.، Betsudan Si، Katagi T، Ebisui T. کاهش سطح سایدلوب با بهبود شکل ستون. Antennas and Propagation, IEEE Transactions on Volume 32, Issue 7, Jul 1984 Page (s): 698 - 705. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

    7. D. C Jenn و W. V. T. Rusch. "طراحی بازتابنده لوب جانبی کم با استفاده از سطوح مقاومتی" در IEEE Antennas Propagat., Soc./URSI Int. علائم حفاری، جلد. من، می

    1990، ص. 152. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

    8. D. C Jenn و W. V. T. Rusch. IEEE Trans. آنتن ها، جلد. 39، ص. شهریور 1372

    1991. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه های داده IEEE بازیابی شده است.

    9. Monk AD., And Cjamlcoals PJ.B. تشکیل نول تطبیقی ​​با یک آنتن بازتابنده قابل تنظیم مجدد، IEEE Proc. H, 1995, 142, (3), pp. 220-224. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه داده IEEE بازیابی شده است.

    10. Lam P., Shung-Wu Lee, Lang K, Chang D. کاهش لبه جانبی بازتابنده سهموی با بازتابنده های کمکی. آنتن ها و انتشار، تراکنش های IEEE در. دوره 35، ش 12، دی 1366 صفحه (ها): 1367-1374. در 26 ژانویه 2008 از پایگاه داده IEEE بازیابی شده است.

    مقالات مشابه