|
|
Апертурные антенны(рупорные, линзовые, параболические). Принцип работы, сравнительные характеристики. Оптимальные размеры. (Богачков)12 Теория линейных четырехполюсников, основные определения, терминология. Системы уравнений линейных четырехполюсников, первичные параметры(Никонов) Многие электрические цепи имеют по паре входных и выходных клемм (полюсов) и предназначены для передачи электрической энергии от источника сигнала к нагрузке. Для таких электрических цепей (четырехполюсников) более важно знать не их внутреннюю структуру, а различные коэффициенты передачи, входное и выходное сопротивления. С помощью этих величин, если они заранее определены каким-либо способом, можно найти связь между входными и выходными токами и напряжениями, не проводя "анализ внутреннего содержания" четырехполюсника. Подобный анализ можно распространить и на устройства с большим числом клемм, считая, что они состоят из простых четырехполюсников. Исходные моменты для анализа: - в теории линейных четырехполюсников рассматриваются линейные цепи и могут рассматриваться нелинейные цепи в режиме малых сигналов; - анализируется гармонический режим на конкретной частоте w1, поэтому в уравнениях четырехполюсников записываются комплексные амплитуды токов и напряжений (или комплексные действующие значения величин). Если при таком анализе частота изменяется, то анализируются частотные характеристики четырехполюсников; - коэффициенты уравнений четырехполюсников называются первичными параметрами и определяются в режимах холостого хода ("хх") или короткого замыкания ("кз") для разных систем уравнений. Это позволяет исключить из анализа влияние внешних цепей на расчеты параметров; - первичные параметры, для последующего применения, определяются с помощью дополнительного анализа внутренней структуры или путем экспериментальных исследований реального четырехполюсника. Математический аппарат: - системы линейных алгебраических уравнений с двумя неизвестными; - алгебраические операции с комплексными числами. Системы уравнений линейных четырехполюсников Для четырех величин (двух токов и двух напряжений) можно составить шесть различных систем уравнений, которые называются уравнениями четырехполюсников. Произвольный линейный четырехполюсник структурно принято изображать прямоугольником со входными (слева) и выходными (справа) клеммами (рис. 9.1). На рис. 9.1 обозначены комплексные "действующие" значения гармонических сигналов (
Рис. 9.1 Направление токов для разных систем уравнений следующее: - для систем с - для системы с - для системы с "Индексы", выбранные для обозначения коэффициентов уравнений, были введены на начальном этапе разработки теории линейных четырехполюсников. Система уравнений в
Коэффициенты уравнений определяются следующим образом: - - - - Коэффициенты Все системы уравнений применяются для анализа пассивных электрических цепей, а кроме того: - уравнения в - уравнения в - уравнения в Апертурные антенны(рупорные, линзовые, параболические). Принцип работы, сравнительные характеристики. Оптимальные размеры. (Богачков) Апертура - плоскость, которую можно выделить в раскрыве антенны. Это такие антенны, у которых может быть выделена плоская поверхность раскрыва S, формирующая остронаправленное излучение(зеркальные параболические, рупорные и линзовые апертурные антенны).Отличительная особенность таких антенн - высокая направленность КНД=108 и более. Апертурные антенны первенствуют по направленности среди других типов антенных устройств. КНД апертурных антенн связан с площадью раскрыва S и длиной волны λ общей формулой
ДН апертурной антенны
Апертурные антенны условно могут быть отнесены к антеннам с параллельной схемой питания элементов излучающей системы. Положительной особенностью параллельной схемы является сохранение синфазности элементов раскрыва и вида амплитудного распределния независимо от длины волны, поэтому многие конструкции апертурных антенн являются частотно-независимыми и допускают одновременную работу антенны в диапазонах от метровых до миллиметровых волн. КНД апертурных антенн может неограниченно возрастать, а ширина луча стремится к нулю при увеличении отношения Простейший тип – открытый конец волновода. Применяется чаще как элемент более сложных антенн, например, в качестве облучателя линз, зеркал, элемента антенных решеток, слабонаправленных антенн летательных аппаратов. Распространяющаяся в волноводе волна частично излучается, частично отражается обратно к генератору. В раскрыве (месте перехода к открытому пространству) возможно появление волн высших типов. Обладают слабой направленностью, КУ=6-7дБ. КИП=0,81. 
12 Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
). 
-параметрами - направление токов встречное (на рис. 9.1. направление токов не показано);
-параметрами – направление токов слева направо;
- 
-параметрах.
- входное сопротивление при "кз" на выходе;
- коэффициент передачи по току, при "кз" на выходе;
- выходная проводимость при "хх" на входе;
- коэффициент передачи по напряжению в обратном направлении при "хх" на входе.
и 
определяются при подаче сигнала на левые, согласно рис. 9.1, клеммы, а 
и 
- при подаче сигнала на правые клеммы.
-параметрах широко применяются для анализа схем с биполярными транзисторами в режиме малых сигналов;
-параметрах широко применяются для анализа схем с полевыми транзисторами в режиме малых сигналов;
-параметрах широко применяются при анализе и синтезе электрических фильтров и при анализе ''линейных'' усилителей при произвольных нагрузках.
. КИП - коэффициент использования поверхности, зависящий от вида амплитудно-фазового распределения возбуждения. Ширина луча по уровню (-3дБ) апертурной антенны в какой-либо плоскости, перпендикулярной поверхности раскрыва, обратно пропорциональна линейному размеру раскрыва L в этой плоскости:
коэффициент раскрыва луча, зависящий от формы раскрыва и вида амплитудно-фазового распределения возбуждения 
.В реальных конструкциях апертурных антенн максимально достижимый КНД оказывается ограниченным из-за влияния случайных погрешностей при выполнении антенны.