Kas nosaka sānu daivu līmeni. Veidi, kā samazināt sānu daivas līmeni emitētāju sistēmās

Lai strāvas sadalījums visā antenas garumā ir nemainīgs:

Reālām antenām (piemēram, rievotām viļņvadām) vai drukātām antenu blokiem bieži ir šāds strāvas sadalījums. Aprēķināsim šādas antenas starojuma modeli:

Tagad izveidosim normalizētu DN:

(4.1.)

Rīsi. 4.3. Lineāra antenas shēma ar vienmērīgu strāvas sadalījumu

Šajā starojuma shēmā var izdalīt šādas jomas:

1) Galvenā daiva ir starojuma modeļa laukums, kurā lauks ir maksimālais.

2) Sānu ziedlapiņas.

Nākamajā attēlā parādīts polārais modelis, kurā
ir vizuālāka forma (4.4. attēls).

Rīsi. 4.4. Lineāras antenas starojuma shēma ar vienmērīgu strāvas sadalījumu polāro koordinātu sistēmā

Par antenas virziena kvantitatīvo novērtējumu tiek uzskatīts antenas galvenās daivas platums, ko nosaka vai nu līmenis -3 dB no maksimālā, vai nulle punkti. Nosakiet galvenās daivas platumu nulles līmenī. Šeit mēs varam aptuveni pieņemt, ka ļoti virziena antenām:
... Nosacījumu sistēmas faktora vienādībai ar nulli var aptuveni uzrakstīt šādi:

Ņemot vērā, ka
, pēdējo nosacījumu var pārrakstīt šādi:

Lielām antenas elektriskā garuma vērtībām (mazām galvenās antenas daivas pusplatuma vērtībām), ņemot vērā to, ka mazā argumenta sinuss ir aptuveni vienāds ar argumentu, pēdējo attiecību var pārrakstīt šādi:

No kurienes mēs beidzot iegūstam attiecību starp galvenās daivas platumu un antenas izmēru viļņa garuma daļās:

No pēdējās attiecības izriet svarīgs secinājums: fāzes lineārai antenai ar fiksētu viļņa garumu antenas garuma palielināšanās noved pie starojuma modeļa sašaurināšanās.

Novērtēsim sānu daivu līmeni šajā antenā. No attiecības (4.1) mēs varam iegūt nosacījumu pirmās (maksimālās) sānu daivas leņķiskajam stāvoklim:

(-13 dB)

Izrādās, ka šajā gadījumā sānu daivu līmenis nav atkarīgs no antenas garuma un frekvences, bet to nosaka tikai strāvas amplitūdas sadalījuma forma. Lai samazinātu UBL, vajadzētu atteikties no pieņemtās amplitūdas sadalījuma formas (no vienmērīga sadalījuma) un pāriet uz sadalījumu, kas krīt uz antenas malām.

5. Lineārais antenu bloks

5.1. Izteiksmes atvasināšana dn lar

Izteiksme 4.2. ļauj viegli pārslēgties no lineāras nepārtrauktas antenu sistēmas lauka uz diskrēta antenu bloka lauku. Lai to izdarītu, ir pietiekami norādīt strāvas sadalījumu zem integrālzīmes režģa funkcijas veidā (delta funkciju kopa) ar svariem, kas atbilst elementu ierosmes amplitūdām un atbilstošajām koordinātām. Šajā gadījumā rezultāts ir antenas bloka starojuma modelis kā diskrēta Furjē transformācija. Maģistrantiem tiek dota iespēja šo pieeju īstenot patstāvīgi kā vingrinājumu.

6. Afr sintēze noteiktai dienai.

6.1. Vēsturiskais apskats, antenu sintēzes problēmu īpatnības.

Bieži vien, lai nodrošinātu radioinženiersistēmu pareizu darbību, antenas ierīcēm, kas ir to neatņemama sastāvdaļa, tiek izvirzītas īpašas prasības. Tāpēc antenu projektēšana ar noteiktiem raksturlielumiem ir viens no svarīgākajiem uzdevumiem.

Pamatā prasības tiek izvirzītas antenas ierīces virziena shēmai (BP), un tām ir ļoti daudzveidīgs raksturs: noteikta antenas modeļa galvenās daivas forma (piemēram, sektora un kosekantes forma), noteikts līmenis. sānu daivu gadījumā var būt nepieciešama iegrime noteiktā virzienā vai noteiktā leņķu diapazonā. Antenu teorijas sadaļu, kas veltīta šo problēmu risināšanai, sauc par antenu sintēzes teoriju.

Vairumā gadījumu precīzs sintēzes problēmas risinājums nav atrasts, un mēs varam runāt par aptuvenām metodēm. Šādas problēmas ir pētītas ilgu laiku un ir atrastas daudzas metodes un paņēmieni. Zināmas prasības tiek izvirzītas arī antenu sintēzes problēmu risināšanas metodēm: uz ātrumu; stabilitāte, t.i. zema jutība pret nelielām parametru izmaiņām (frekvence, antenas izmēri utt.); praktiskā iespējamība. Tiek aplūkotas vienkāršākās metodes: daļējās diagrammas un Furjē integrālis. Pirmā metode ir balstīta uz Furjē transformācijas analoģiju un saistību starp amplitūdas-fāzes sadalījumu un MD, otrā ir balstīta uz MD sērijas paplašināšanu bāzes funkcijās (daļējās MD). Bieži vien ar šīm metodēm iegūtie risinājumi ir grūti pielietojami praksē (antenām ir slikta instrumentācija, grūti īstenojams amplitūdas-fāzes sadalījums (AFD), risinājums ir nestabils). In un apsvērtās metodes, lai ņemtu vērā ierobežojumus PRA un izvairītos no t.s. "Supervirziena efekts".

Atsevišķi ir vērts izcelt jauktās sintēzes problēmas, no kurām svarīgākā ir fāzes sintēzes problēma, tas ir, fāzes sadalījuma atrašana noteiktā amplitūdā, kas noved pie nepieciešamās DP. Fāzu sintēzes problēmu aktualitāte ir izskaidrojama ar fāzēto antenu bloku (PAR) lielo izmantošanu. Metodes šādu problēmu risināšanai ir aprakstītas un.

Sānu daivas līmenis

Sānu daivas līmenis (LBL) antenas starojuma modelis (BP) - relatīvais (normalizēts līdz BP maksimumam) antenas starojuma līmenis sānu daivu virzienā. Parasti UBL izsaka decibelos.

Antenas starojuma modeļa un parametru piemērs: platums, virziens, UBL, atpakaļgaitas starojuma slāpēšanas koeficients

Reālas (galīga izmēra) antenas antenas raksts ir oscilējoša funkcija, kurā tiek norādīts galvenā (maksimālā) starojuma virziens un atbilstošā modeļa galvenā daiva, kā arī citu lokālo raksta maksimumu virzieni un izšķir tām atbilstošā raksta tā sauktās sānu daivas.

  • Parasti, UBL tiek saprasts kā DN lielākās sānu daivas relatīvais līmenis... Virziena antenām parasti ir lielākā sānu daiva (blakus galvenajai).
  • Izmanto arī vidējā sānu emisija(BP ir vidējais sānu emisijas leņķu sektorā), normalizēts līdz BP maksimumam.

Parasti tiek izmantots atsevišķs parametrs, lai novērtētu starojuma līmeni "atpakaļ" virzienā (virzienā, kas ir pretējs modeļa galvenajam staram), un šis starojums netiek ņemts vērā, novērtējot UBL.

UBL samazināšanās iemesli

  • Uztveršanas režīmā antena ar zemu UBL ir "trokšņu imūnsistēma", jo tā veic labāku noderīgā signāla telpisko atlasi uz trokšņu un traucējumu fona, kuru avoti atrodas sānu daivu virzienos.
  • Antena ar zemu UBL nodrošina sistēmai lielāku elektromagnētisko savietojamību ar citiem radioelektroniskiem līdzekļiem un augstfrekvences ierīcēm
  • Zemā UBL antena nodrošina sistēmai lielāku slepenību
  • Automātiskās mērķa izsekošanas sistēmas antenā iespējama kļūdaina izsekošana gar sānu daivām
  • UBL samazināšanās (ar fiksētu modeļa galvenās daivas platumu) noved pie starojuma līmeņa paaugstināšanās modeļa galvenās daivas virzienā (pie virziena palielināšanās): antenas starojums virziens, kas nav galvenais, ir tukšs enerģijas zudums. Tomēr, kā likums, ar fiksētiem antenas izmēriem LBL samazināšanās noved pie instrumentācijas samazināšanās, modeļa galvenās daivas paplašināšanās un virziena samazināšanās.

Cena, kas jāmaksā par zemāku UBL, ir antenas modeļa galvenās daivas paplašināšana (ar fiksētiem antenas izmēriem), kā arī, kā likums, sarežģītāks sadales sistēmas dizains un zemāka efektivitāte (PAA).

Veidi, kā samazināt UBL

Galvenais veids, kā samazināt UBL, projektējot antenu, ir izvēlēties vienmērīgāku (nokrītot līdz antenas malām) strāvas amplitūdas telpisko sadalījumu. Šī "gluduma" mērs ir antenas virsmas izmantošanas koeficients (UUF).

Atsevišķu sānu daivu līmeņa samazināšana iespējama arī pateicoties emitētāju ar īpaši izvēlētu aizraujošās strāvas amplitūdu un fāzi ieviešanu - kompensācijas emitētājus PAA, kā arī vienmērīgi mainot izstarojošās apertūras sienas garumu (apertūrā antenas).

Nevienmērīgs (atšķiras no lineārā likuma) pašreizējās fāzes telpiskais sadalījums pa antenu ("fāzes kļūdas") izraisa UBL palielināšanos.

Skatīt arī


Wikimedia fonds. 2010. gads.

Skatiet, kas ir "Sidelobe starojuma modeļa līmenis" citās vārdnīcās:

    Tas ir antenas starojuma līmenis virzienā uz (parasti) starojuma shēmas otro maksimumu. Ir divi sānu daivu līmeņi: pie pirmās sānu daivas Vidējais visu sānu daivu līmenis Sānu daivas negatīvās puses ... ... Wikipedia

    Antenas sānu daivas līmenis ir antenas starojuma līmenis virzienā (parasti) pret starojuma shēmas otro maksimumu. Ir divi sānu daivu līmeņi: Pirmajā sānu daivā Vidējais visu sānu daivu starojuma līmenis ... ... Wikipedia

    sānu daivas līmenis- Maksimālais starojuma līmenis ārpus tās galvenās daivas. [GOST 26266 90] [Nesagraujošās pārbaudes sistēma. Nesagraujošās pārbaudes veidi (metodes) un tehnoloģija. Termini un definīcijas (atsauces rokasgrāmata). Maskava 2003] ......

    Rīsi. 1. Radio interferometrs ВСРТ ... Wikipedia

    Antena, kuras galvenie tehniskie parametri tiek regulēti ar noteiktām kļūdām. Mērīšanas antenas ir neatkarīgas plaši izmantotas ierīces, kas ļauj strādāt ar dažādiem skaitītājiem un avotiem ... ... Wikipedia

    Dolph-Chebyshev antenu bloks- Antenu sistēma ar šķērsenisko starojumu, kuras elementu jauda tiek piegādāta ar tādiem fāzes nobīdēm, ka starojuma modeli apraksta Čebiševa polinoms. Šāda antena nodrošina minimālo modeļa sānu daivu līmeni ... ... Tehniskā tulka rokasgrāmata

    Staru ceļš Lunebergas lēcas griezumā. Zilās gradācijas ilustrē refrakcijas indeksa Luneberg lēcas atkarību - objektīvu, kura laušanas koeficients nav nemainīgs ... Wikipedia

    pagarināts gala viļņvads- Vienkāršākais signāltaures radiatora veids, ko izmanto daudzstaru antenu sistēmās. Diafragmas paplašināšana uzlabo viļņvada saskaņošanu ar brīvo vietu un samazina antenas sānu daivu līmeni. [L ... Tehniskā tulka rokasgrāmata

    Platjoslas mērīšanas raga antena frekvencēm 0,8 - 18 GHz Raga antena ir metāla konstrukcija, kas sastāv no mainīga (paplašinājoša) viļņvada ... Wikipedia

    Ierīce radioviļņu izstarošanai un uztveršanai. Raidot A., pārvērš augstfrekvences elektromagnētisko svārstību enerģiju, kas koncentrēta radioraidītāja izejas svārstību ķēdēs, izstarotā radioviļņu enerģijā. Pārvēršana...... Lielā padomju enciklopēdija

Relatīvais (normalizēts līdz BP maksimumam) antenas starojuma līmenis sānu daivu virzienā. Parasti UBL tiek izteikts decibelos, retāk tiek noteikts UBL "Ar varu" vai "laukumā".

Antenas starojuma modeļa un antenas modeļa parametru piemērs: platums, virziens, UBL, aizmugurējā starojuma relatīvais līmenis

Reālas (ierobežota izmēra) antenas antenas modelis ir oscilējoša funkcija, kurā tiek izdalīts globālais maksimums, kas ir centrs galvenā daiva MD, kā arī citi lokālie MD maksimumi un attiecīgie t.s sānu ziedlapiņas DN. Jēdziens pusē jāsaprot kā pusē, nevis burtiski (ziedlapa uz sāniem). DN ziedlapiņas ir numurētas secībā, sākot no galvenās, kurai piešķirts nulle numurs. Antenas modeļa difraktīvā (traucējumu) daiva, kas rodas retinātā antenu blokā, netiek uzskatīta par sānu. Tiek saukti BP minimumi, kas atdala BP daivas nulles(starojuma līmenis AP nulles virzienos var būt patvaļīgi mazs, bet patiesībā starojums vienmēr ir klāt). Sānu starojuma reģions ir sadalīts apakšreģionos: blakus sānu daivu reģionam(blakus DN galvenajai daivai), starpzona un aizmugurējās sānu daivas zona(visa aizmugurējā puslode).

  • UBL nozīmē raksta lielākās sānu daivas relatīvais līmenis... Kā likums, pirmā (blakus galvenajai) sānu daiva ir vislielākā.

Tie izmanto arī antenas ar augstu virzienu vidējā sānu emisija(līdz maksimumam normalizētais BP tiek aprēķināts vidēji sānu starojuma leņķu sektorā) un tālās sānu daivas līmenis(lielākās sānu daivas relatīvais līmenis aizmugurējo sānu daivu reģionā).

Gareniskā starojuma antenām parametrs relatīvais fona apgaismojuma līmenis(no angļu valodas. priekšpuse aizmugure, F/B- uz priekšu / atpakaļ attiecību), un šis starojums netiek ņemts vērā, novērtējot UBL. Parametrs relatīvā sānu emisija(no angļu valodas. priekšpuse / sāni, F/S- attiecība uz priekšu/sānu).

UBL, tāpat kā antenas modeļa galvenās daivas platums, ir parametri, kas nosaka radioinženiersistēmu izšķirtspēju un trokšņu noturību. Tāpēc antenu izstrādes tehniskajās specifikācijās šiem parametriem tiek piešķirta liela nozīme. Gaisa platums un UBL tiek uzraudzīti gan antenas nodošanas ekspluatācijā laikā, gan darbības laikā.

UBL samazināšanas mērķi

  • Uztveršanas režīmā antena ar zemu UBL ir "imuniskāka pret troksni", jo tā veic labāku atlasi noderīgā signāla telpā uz trokšņu un traucējumu fona, kura avoti atrodas virzienos sānu daivas
  • Antena ar zemu UBL nodrošina sistēmai lielāku elektromagnētisko savietojamību ar citiem radioelektroniskiem līdzekļiem un augstfrekvences ierīcēm
  • Zemā UBL antena nodrošina sistēmai lielāku slepenību
  • Automātiskās mērķa izsekošanas sistēmas antenā iespējama kļūdaina izsekošana gar sānu daivām
  • UBL samazināšanās (ar fiksētu modeļa galvenās daivas platumu) noved pie starojuma līmeņa paaugstināšanās modeļa galvenās daivas virzienā (pie virziena palielināšanās): antenas starojums virziens, kas nav galvenais, ir tukšs enerģijas zudums. Tomēr, kā likums, ar fiksētiem antenas izmēriem UBL samazināšanās noved pie instrumentācijas samazināšanās, AP galvenās daivas paplašināšanās un virziena samazināšanās.

Cena, kas jāmaksā par zemāku UBL, ir antenas modeļa galvenās daivas paplašināšana (ar fiksētiem antenas izmēriem), kā arī, kā likums, sarežģītāks sadales sistēmas dizains un zemāka efektivitāte (PAA).

Veidi, kā samazināt UBL

Tā kā antenas modelis tālajā zonā un strāvu amplitūdas-fāzes sadalījums (APD) gar antenu ir savstarpēji saistīti ar Furjē transformāciju, UBL kā modeļa sekundāro parametru nosaka APR likums. Galvenais veids UBL pazemināšana, projektējot antenu, ir vienmērīgāka (nokrītot līdz antenas malām) strāvas amplitūdas telpiskā sadalījuma izvēle. Šī "gluduma" mērs ir antenas virsmas izmantošanas koeficients (UUF).

  • Markovs G.T., Sazonovs D.M. Antenas. - M.: Enerģija, 1975 .-- S. 528.
  • Voskresenskis D.I. Mikroviļņu ierīces un antenas. Fāzētu antenu bloku projektēšana .. - M.: Radiotekhnika, 2012.
  • Galvenās un sānu daivas enerģijas līmeņu atšķirības tiek izmantotas, lai nomāktu pieprasījumu no sānu daivas.

    1.2.1. Pieprasījuma nomākšana no dispečera SSR virziena modeļa sānu daivām tiek veikta, izmantojot tā saukto trīs impulsu sistēmu (sk. 2. att. *).

    Rīsi. 2 Pieprasījuma nomākšana no DRL sānu daivām, izmantojot trīs impulsu sistēmu

    Diviem vaicājuma koda P1 un P3 impulsiem, ko izstaro virziena radara antena, tiek pievienots trešais impulss P2 (slāpēšanas impulss), ko izstaro atsevišķa daudzvirzienu antena (supresijas antena). Slāpēšanas impulss ir 2 μs aiz pieprasījuma koda pirmā impulsa. Traucējošās antenas starojuma enerģijas līmenis ir izvēlēts tā, lai traucējošā signāla līmenis uztveršanas punktos būtu acīmredzami augstāks par sānu daivu izstaroto signālu līmeni un mazāks par galvenās daivas izstaroto signālu līmeni. .

    Transponderis salīdzina koda impulsu P1, РЗ un slāpēšanas impulsa P2 amplitūdas. Kad pieprasījuma kods tiek saņemts sānu daivas virzienā, kad slāpēšanas signāla līmenis ir vienāds ar vai pārsniedz vaicājuma koda signālu līmeni, atbilde netiek veikta. Atbilde tiek sniegta tikai tad, ja līmenis Р1, РЗ pārsniedz līmeni Р2 par 9 dB vai vairāk.

    1.2.2. Pieprasījuma slāpēšana no nosēšanās radaru virziena shēmas sānu daivām tiek veikta BPS blokā, kas realizē slāpēšanas metodi ar peldošo slieksni (sk. 3. att.).

    3. att. Atbildes signālu paketes saņemšana
    izmantojot peldošā sliekšņa slāpēšanas sistēmu

    Šī metode sastāv no tā, ka BTS ar inerciālās izsekošanas sistēmas palīdzību no virziena modeļa galvenās daivas saņemto signālu līmenis tiek saglabāts sprieguma veidā. Šī sprieguma daļa, kas atbilst iepriekš noteiktam līmenim, kas pārsniedz sānu lāpstiņas signālu līmeni, tiek iestatīta kā slieksnis pastiprinātāja izejā, un nākamajā apstarošanas reizē atbilde tiek veikta tikai tad, kad pieprasījuma signāli pārsniedz šo slieksni. Šis spriegums tiek koriģēts turpmākajās ekspozīcijās.

    1.3. Atbildes signāla struktūra

    Atbildes signāls, kas satur jebkuru informācijas vārdu, sastāv no koordinātu koda, atslēgas koda un informācijas koda (sk. 4.a att. *).


    4. att. Atbildes koda struktūra

    Koordinātu kods ir divu impulsu, tā struktūra katram informācijas vārdam ir atšķirīga (sk. 4.b, c *).

    Atslēgas kods ir trīsimpulsu, tā struktūra katram informācijas vārdam ir atšķirīga (sk. 4.b, c * att.).

    Informācijas kods satur 40 impulsus, kas veido 20 binārā koda bitus. Katra izlāde (sk. 4.a, d att.) satur divus impulsus, kas atrodas 160 μs attālumā viens no otra. Intervāls starp vienas izlādes impulsiem ir piepildīts ar citu izlāžu impulsiem. Katrs bits satur bināru informāciju: rakstzīmi "1" vai rakstzīmi "0". SO-69 retranslatorā aktīvās pauzes metode tiek izmantota divu simbolu pārraidīšanai, simbolu "0" pārraida ar impulsu, kas aizkavēts par 4 μs attiecībā pret brīdi, kurā impulss, kas apzīmē simbolu "1" tikt pārsūtītam. Divas iespējamās impulsa pozīcijas katram ciparam (“1” vai “0”) ir apzīmētas ar krustiņiem. Laika intervāls starp divām rakstzīmēm “1” (vai “0”), kas seko viena otrai, ir 8 µs. Tāpēc intervāls starp sekojošajām rakstzīmēm “1” un “0” būs 12 µs, un, ja rakstzīmei “0” seko rakstzīme “1”, tad intervāls starp impulsiem būs 4 µs.

    Pirmais bits pārraida vienu impulsu, kas apzīmē vienu, ja tas tiek aizkavēts par 4 μs, un nulli, ja tas tiek aizkavēts par 8 μs. Otrais bits arī pārraida vienu impulsu, kas nozīmē 2, ja tas tiek aizkavēts par 4 μs attiecībā pret iepriekšējo bitu, nulle, ja tas tiek aizkavēts par 8 μs. Trešais bits nodod 4 un 0, arī atkarībā no to pozīcijas, 4. bits pārraida 8 un 0.

    Tā, piemēram, cipars 6 tiek pārraidīts kā skaitlis 0110 binārā apzīmējumā, tas ir, kā summa 0 + 2 + 4 + 0 (sk. 1. attēlu).

    160 μs laikā pārraidītā informācija tiek pārraidīta otrreiz nākamajās 160 μs, kas būtiski palielina informācijas pārraides trokšņu noturību.

    Atstarotāju antenu sānu daivu līmeņa samazināšana, novietojot atvērumā metāla sloksnes

    Akiki D, Biayneh V., Nassar E., Kharmush A,

    Notre Dame Universitāte, Tripole, Libāna

    Ievads

    Pasaulē, kurā pieaug mobilitāte, pieaug nepieciešamība pēc cilvēkiem sazināties un piekļūt informācijai neatkarīgi no informācijas atrašanās vietas vai personas. Ņemot vērā šos apsvērumus, nevar noliegt, ka telekomunikācijas, proti, signālu pārraide no attāluma, ir absolūti nepieciešama. Prasības bezvadu sakaru sistēmām pēc to pilnības un visuresamības noved pie tā, ka ir jāizstrādā arvien efektīvākas sistēmas. Uzlabojot sistēmu, galvenais sākuma solis ir uzlabot antenas, kas ir galvenie pašreizējo un nākotnes bezvadu sakaru sistēmu būvmateriāli. Šajā posmā, uzlabojot antenas parametru kvalitāti, mēs domājam tās virziena modeļa sānu daivu līmeņa pazemināšanos. Sānu daivu līmeņa pazemināšanās, protams, nedrīkst ietekmēt diagrammas galveno daivu. Sānu daivas līmeņa pazemināšana ir vēlama, jo antenām, ko izmanto kā uztveršanas antenas, sānu daivas padara sistēmu neaizsargātāku pret nevēlamiem signāliem. Raidīšanas antenās sānu daivas samazina informācijas drošību, jo signālu var uztvert nevēlama uztverošā puse. Galvenā grūtība ir tāda, ka jo augstāks ir sānu daivu līmenis, jo lielāka ir traucējumu iespējamība sānu daivas virzienā ar augstāko līmeni. Turklāt sānu lāpstiņas līmeņa paaugstināšanās nozīmē, ka signāla jauda tiek tērēta nevajadzīgi. Ir veikts daudz pētījumu (skat., piemēram), bet šī raksta mērķis ir apsvērt "sloksnes pozicionēšanas" metodi, kas ir izrādījusies vienkārša, efektīva un zemas izmaksas. Jebkura paraboliskā antena

    var izstrādāt vai pat pārveidot, izmantojot šo metodi (1. att.), lai samazinātu traucējumus starp antenām.

    Tomēr vadošajām sloksnēm jābūt ļoti precīzi novietotām, lai panāktu sānu daivu līmeņa samazināšanos. Šajā rakstā "sloksnes pozicionēšanas" metode tiek pārbaudīta eksperimentāli.

    Uzdevuma apraksts

    Problēma ir formulēta šādi. Konkrētai paraboliskajai antenai (1. att.) ir nepieciešams pazemināt pirmās sānu daivas līmeni. Antenas starojuma shēma ir nekas vairāk kā Furjē transformācija antenas apertūras ierosmes funkcijai.

    attēlā. 2 parādītas divas paraboliskās antenas diagrammas - bez svītrām (nepārtraukta līnija) un ar svītrām (līnija apzīmēta ar *), kas ilustrē faktu, ka, izmantojot sloksnes, pirmās sānu daivas līmenis samazinās, taču galvenās daiva arī samazinās, un līmenis maina arī pārējās ziedlapiņas. Tas parāda, ka svītru novietojums ir ļoti kritisks. Sloksnes ir jānovieto tā, lai pusjaudas galvenās daivas platums vai antenas pastiprinājums manāmi nemainītos. Arī muguras daivas līmenim nevajadzētu manāmi mainīties. Atlikušo ziedlapu līmeņa pieaugums nav tik ievērojams, jo šo ziedlapu līmeni parasti ir daudz vieglāk pazemināt nekā pirmo sānu daivu līmeni. Tomēr šim pieaugumam vajadzētu būt mērenam. Atcerēsimies arī to, ka att. 2 ir ilustratīvs.

    Norādīto iemeslu dēļ, izmantojot "sloksnes pozicionēšanas" metodi, ir jāpatur prātā: sloksnēm jābūt metāliskām, lai pilnībā atspoguļotu elektrisko lauku. Šajā gadījumā svītru atrašanās vietu var skaidri noteikt. Pašlaik mēra sānu daivu līmeni

    Rīsi. 2. Antenas starojuma raksts bez svītrām (vienmērīgs)

    un ar svītrām (

    Rīsi. 3. Teorētiskā normalizētā starojuma shēma dB

    tiek izmantotas divas metodes – teorētiskā un eksperimentālā. Abas metodes viena otru papildina, taču, tā kā mūsu pierādījumi ir balstīti uz eksperimentālo antenu diagrammu salīdzinājumu bez lūzumiem un ar svītrām, šajā gadījumā izmantosim eksperimentālo metodi.

    A. Teorētiskā metode. Šī metode sastāv no:

    Testējamās antenas teorētiskā starojuma modeļa (DP) atrašana,

    Šī DN sānu daivu mērījumi.

    Antenas zīmējumu var ņemt no antenas tehniskās dokumentācijas, vai to var aprēķināt, piemēram, izmantojot Ma1!Ab programmu vai jebkuru citu piemērotu programmu, izmantojot zināmas lauka attiecības.

    Kā testa antena tika izmantota P2P-23-YKHA reflektora paraboliskā antena. DP teorētiskā vērtība tika iegūta, izmantojot formulu apaļai apertūrai ar vienmērīgu ierosmi:

    ] ka2E0e іkg Jl (ka 8Ipv)

    Mērījumi un aprēķini veikti E-plaknē. attēlā. 3 parāda normalizēto polāro modeli.

    B. Eksperimentālā metode. Eksperimentālajā metodē jāizmanto divas antenas:

    Uztvērēja antena tiek testēta,

    Raidīšanas antena.

    Pārbaudāmās antenas antenas zīmējumu nosaka, to pagriežot un ar nepieciešamo precizitāti fiksējot lauka līmeni. Lai uzlabotu precizitāti, vēlams lasīt decibelos.

    B. Regulē sānu daivu līmeni. Pēc definīcijas pirmās sānu daivas ir tās, kas ir vistuvāk galvenajai daivai. Lai fiksētu to stāvokli, ir nepieciešams izmērīt leņķi grādos vai radiānos starp galvenā starojuma virzienu un pirmās kreisās vai labās daivas maksimālā starojuma virzienu. Kreisās un labās puses daivu virzieniem jābūt vienādiem modeļa simetrijas dēļ, taču eksperimentālajā modelī tas tā var nebūt. Tālāk jums arī jānosaka sānu ziedlapu platums. To var definēt kā starpību starp DN nullēm pa kreisi un pa labi no sānu daivas. Šeit arī vajadzētu sagaidīt simetriju, bet tikai teorētiski. attēlā. 5 parādīti eksperimentālie dati sānu daivas parametru noteikšanai.

    Mērījumu sērijas rezultātā tika noteikts antenas P2P-23-NKhA joslu novietojums, ko nosaka attālums (1,20-1,36) ^ no antenas simetrijas ass līdz sloksnei.

    Pēc sānu daivas parametru noteikšanas tiek noteikts svītru novietojums. Attiecīgie aprēķini tiek veikti gan teorētiskajai, gan eksperimentālajai DP, izmantojot to pašu metodi, kas aprakstīta zemāk un ilustrēta 1. 6.

    Konstante d - attālums no paraboliskās antenas simetrijas ass līdz sloksnei, kas atrodas uz paraboliskā spoguļa atvēruma virsmas, tiek noteikts ar šādu attiecību:

    "D<Ф = ъ,

    kur d ir eksperimentāli izmērītais attālums no simetrijas punkta uz spoguļa virsmas līdz sloksnei (5. att.); 0 - leņķis starp galvenā starojuma virzienu un eksperimentāli atrastā sānu daivas maksimuma virzienu.

    C vērtību diapazons tiek atrasts pēc attiecības: s! = O / dv

    vērtībām 0, kas atbilst sānu daivas sākumam un beigām (kas atbilst raksta nullēm).

    Pēc C diapazona noteikšanas šis diapazons tiek sadalīts vairākās vērtībās, no kurām eksperimentāli tiek izvēlēta optimālā vērtība

    Rīsi. 4. Eksperimentālā iestatīšana

    Rīsi. 5. Sānu daivu parametru eksperimentālā noteikšana Fig. 6. Sloksnes pozicionēšanas metode

    rezultātus

    Ir pārbaudītas vairākas sloksņu pozīcijas. Pārvietojot svītras prom no galvenās daivas, bet atrastajā C diapazonā, rezultāti uzlabojās. attēlā. 7 parāda divus BP bez svītrām un ar svītrām, kas parāda skaidru sānu daivu līmeņa pazemināšanos.

    Tabula 1 parāda antenas modeļa salīdzinošos parametrus sānu daivu līmeņa, virziena un galvenās daivas platuma izteiksmē.

    Secinājums

    Sānu daivas līmeņa samazināšana, izmantojot svītras - par 23 dB (antenas sānu daivu līmenis bez svītrām -

    12,43 dB). Šajā gadījumā galvenās daivas platums paliek gandrīz nemainīgs. Šī metode ir ļoti elastīga, jo to var pielietot jebkurai antenai.

    Tomēr zināmas grūtības rada daudzceļu kropļojumu ietekme, kas saistīta ar zemes un apkārtējo objektu ietekmi uz modeli, kas izraisa sānu daivu līmeņa izmaiņas līdz 22 dB.

    Šī metode ir vienkārša, lēta, un to var pabeigt īsā laikā. Tālāk mēs mēģināsim pievienot papildu svītras dažādās pozīcijās un izpētīt absorbcijas svītras. Papildus tiks veikts darbs pie problēmas teorētiskās analīzes, izmantojot difrakcijas ģeometriskās teorijas metodi.

    Antenas P2F-23-NXA lineārā lieluma tālā lauka starojuma modelis — polārais grafiks

    Rīsi. 7. DN antena P2F-23-NXA bez svītrām un ar svītrām

    Antenas salīdzinošie parametri

    Sānu daivas līmenis

    Teorētiskais DN (programma Ma11ab) DN saskaņā ar tehnisko dokumentāciju 18 dB 15 dB

    Izmērītais AP bez svītrām 12,43 dB

    Izmērītais DN ar svītrām Ar daudzceļu Bez daudzceļiem

    Galvenās daivas platums grādos D D, dB

    Teorētiskā DN (Ma ^ ab programma) 16 161,45 22,07

    DN pēc tehniskās dokumentācijas 16 161,45 22.07

    Mērīts DN bez svītrām 14 210.475 23.23

    Mērīts MD ar svītrām 14 210.475 23.23

    Literatūra

    1. Balanis. C antenas teorija. 3. izd. Wiley 2005.

    2. IEEE standarta pārbaudes procedūras antenām IEEE Std. 149 - 1965.

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

    4. Searle AD., Hamphrey AT. Zemas sānu lāpstiņas reflektora antenas dizains. Antenas un izplatīšana, desmitā starptautiskā konference par (Conf. Publ. Nr. 436) 1. sējums, 1997. gada 14.-17. aprīlis Lappuse (s): 17-20 1. sējums. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datu bāzēm.

    5. Schrank H. Zemas sānu lāpstiņas reflektora antenas. Antennas un izplatīšanas sabiedrības biļetens, IEEE 27. sējums, 2. izdevums, 1985. gada aprīlis Lappuse (s): 5–16. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datu bāzēm.

    6. Satoh T. shizuo Endo, Matsunaka N., Betsudan Si, Katagi T, Ebisui T. Sidelobe līmeņa samazināšana, uzlabojot statņa formu. Antennas un izplatīšana, IEEE transakcijas, 32. sējums, 7. izdevums, 1984. gada jūlijs, lappuse (s): 698–705. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datubāzēm.

    7. D. C. Dženna un V. V. T. Rašs. "Zemas sānu lāpstiņas reflektora dizains, izmantojot pretestības virsmas," IEEE Antennas Propagat., Soc./ URSI Int. Symp. Dig., sēj. ES varētu

    1990, lpp. 152. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datu bāzēm.

    8. D. C. Dženna un V. V. T. Rašs. "Zema sānu atstarotāja sintēze un dizains, izmantojot pretestības virsmas," IEEE Trans. Antenas Propagat., Vol. 39. lpp. 1372, septembris

    1991. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datu bāzēm.

    9. Monk AD. un Cjamlcoals PJ.B. Adaptīvā nulles veidošana ar pārkonfigurējamu reflektora antenu, IEEE Proc. H, 1995, 142, (3), lpp. 220-224. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datu bāzēm.

    10. Lam P., Shung-Wu Lee, Lang K, Chang D. Sidelobe samazināšana parabolisks reflektors ar papildu reflektoriem. Antenas un izplatīšana, IEEE darījumi ieslēgti. 35. sējums, 12. izdevums, 1987. gada decembris, lappuse (s): 1367-1374. Iegūts 2008. gada 26. janvārī no IEEE datu bāzēm.