Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем
Рассматривается метод расчета поля излучения двумерной антенной решетки под оживальным обтекателем, основанный на решении интегральных уравнений относительно поля в слое обтекателя. Приведены результаты расчета диаграмм направленности такой антенной системы для различных углов сканирования антенной...
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2003
|
| Назва видання: | Радиофизика и радиоастрономия |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122422 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем / С.В. Кукобко, С.В. Нечитайло, А.З. Сазонов, О.И. Сухаревский // Радиофизика и радиоастрономия. — 2003. — Т. 8, № 3. — С. 287-295. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-122422 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1224222017-07-04T03:03:37Z Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем Кукобко, С.В. Нечитайло, С.В. Сазонов, А.З. Сухаревский, О.И. Рассматривается метод расчета поля излучения двумерной антенной решетки под оживальным обтекателем, основанный на решении интегральных уравнений относительно поля в слое обтекателя. Приведены результаты расчета диаграмм направленности такой антенной системы для различных углов сканирования антенной решетки. Проведен анализ влияния обтекателя на поле излучения антенной решетки. Розглядається метод розрахунку поля випромінювання двовимірної антенної решітки під оживальним обтічником, заснований на розв’язанні інтегральних рівнянь відносно поля в шарі обтічника. Наведено результати розрахунку діаграм спрямованості такої антенної системи для різних кутів сканування антенної решітки. Проведено аналіз впливу обтічника на поле випромінювання антенної решітки. The paper examines the calculation method for the radiation field of a two-dimensional model of array antenna under an ogival radome. The analysis is based on the integral equation solution relative to the field in the radome layer. Results of directional patterns calculation for different angles of scanning by array antenna are presented. Examination of radome influence on the array antenna radiation has been made. 2003 Article Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем / С.В. Кукобко, С.В. Нечитайло, А.З. Сазонов, О.И. Сухаревский // Радиофизика и радиоастрономия. — 2003. — Т. 8, № 3. — С. 287-295. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1027-9636 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122422 621. 396. 96 ru Радиофизика и радиоастрономия Радіоастрономічний інститут НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Рассматривается метод расчета поля излучения двумерной антенной решетки под оживальным обтекателем, основанный на решении интегральных уравнений относительно поля в слое обтекателя. Приведены результаты расчета диаграмм направленности такой антенной системы для различных углов сканирования антенной решетки. Проведен анализ влияния обтекателя на поле излучения антенной решетки. |
| format |
Article |
| author |
Кукобко, С.В. Нечитайло, С.В. Сазонов, А.З. Сухаревский, О.И. |
| spellingShingle |
Кукобко, С.В. Нечитайло, С.В. Сазонов, А.З. Сухаревский, О.И. Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем Радиофизика и радиоастрономия |
| author_facet |
Кукобко, С.В. Нечитайло, С.В. Сазонов, А.З. Сухаревский, О.И. |
| author_sort |
Кукобко, С.В. |
| title |
Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем |
| title_short |
Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем |
| title_full |
Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем |
| title_fullStr |
Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем |
| title_full_unstemmed |
Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем |
| title_sort |
расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем |
| publisher |
Радіоастрономічний інститут НАН України |
| publishDate |
2003 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122422 |
| citation_txt |
Расчет излучения антенной решетки с носовым диэлектрическим обтекателем / С.В. Кукобко, С.В. Нечитайло, А.З. Сазонов, О.И. Сухаревский // Радиофизика и радиоастрономия. — 2003. — Т. 8, № 3. — С. 287-295. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Радиофизика и радиоастрономия |
| work_keys_str_mv |
AT kukobkosv rasčetizlučeniâantennojrešetkisnosovymdiélektričeskimobtekatelem AT nečitajlosv rasčetizlučeniâantennojrešetkisnosovymdiélektričeskimobtekatelem AT sazonovaz rasčetizlučeniâantennojrešetkisnosovymdiélektričeskimobtekatelem AT suharevskijoi rasčetizlučeniâantennojrešetkisnosovymdiélektričeskimobtekatelem |
| first_indexed |
2025-07-08T21:41:45Z |
| last_indexed |
2025-07-08T21:41:45Z |
| _version_ |
1837116587842207744 |
| fulltext |
Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3, ñòð. 287-295
© Ñ. Â. Êóêîáêî, Ñ. Â. Íå÷èòàéëî, À. Ç. Ñàçîíîâ, Î. È. Ñóõàðåâñêèé, 2003
ÓÄÊ 621. 396. 96
Ðàñ÷åò èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè
ñ íîñîâûì äèýëåêòðè÷åñêèì îáòåêàòåëåì
Ñ. Â. Êóêîáêî, Ñ. Â. Íå÷èòàéëî, À. Ç. Ñàçîíîâ, Î. È. Ñóõàðåâñêèé
Íàó÷íûé öåíòð Âîéñê ÏÂÎ,
Óêðàèíà, 61043, ã. Õàðüêîâ, ïë. Ñâîáîäû, 6
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 14 ôåâðàëÿ 2003 ã.
Ðàññìàòðèâàåòñÿ ìåòîä ðàñ÷åòà ïîëÿ èçëó÷åíèÿ äâóìåðíîé àíòåííîé ðåøåòêè ïîä îæèâàëü-
íûì îáòåêàòåëåì, îñíîâàííûé íà ðåøåíèè èíòåãðàëüíûõ óðàâíåíèé îòíîñèòåëüíî ïîëÿ â ñëîå
îáòåêàòåëÿ. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà äèàãðàìì íàïðàâëåííîñòè òàêîé àíòåííîé ñèñòåìû
äëÿ ðàçëè÷íûõ óãëîâ ñêàíèðîâàíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè. Ïðîâåäåí àíàëèç âëèÿíèÿ îáòåêàòåëÿ íà
ïîëå èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè.
Ðîçãëÿäàºòüñÿ ìåòîä ðîçðàõóíêó ïîëÿ âèïðîì³íþâàííÿ äâîâèì³ðíî¿ àíòåííî¿ ðåø³òêè ï³ä îæè-
âàëüíèì îáò³÷íèêîì, çàñíîâàíèé íà ðîçâ�ÿçàíí³ ³íòåãðàëüíèõ ð³âíÿíü â³äíîñíî ïîëÿ â øàð³ îá-
ò³÷íèêà. Íàâåäåíî ðåçóëüòàòè ðîçðàõóíêó ä³àãðàì ñïðÿìîâàíîñò³ òàêî¿ àíòåííî¿ ñèñòåìè äëÿ ð³çíèõ
êóò³â ñêàíóâàííÿ àíòåííî¿ ðåø³òêè. Ïðîâåäåíî àíàë³ç âïëèâó îáò³÷íèêà íà ïîëå âèïðîì³íþâàííÿ
àíòåííî¿ ðåø³òêè.
Äëÿ óëó÷øåíèÿ àýðîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ
è óñòðàíåíèÿ äåéñòâèÿ âåòðîâûõ íàãðóçîê íà
àíòåííóþ ñèñòåìó â êîíñòðóêöèè ëåòàòåëü-
íûõ àïïàðàòîâ ïðèìåíÿþòñÿ ðàçëè÷íîãî ðîäà
äèýëåêòðè÷åñêèå ðàäèîïðîçðà÷íûå îáòåêàòå-
ëè. Â ñâÿçè ñ ýòèì ïðè îöåíêå ðàññåèâàþùèõ
ñâîéñòâ âîçäóøíûõ öåëåé (ñàìîëåòîâ è ðà-
êåò) âîçíèêàåò çàäà÷à ðàñ÷åòà âëèÿíèÿ íîñî-
âîãî îáòåêàòåëÿ íà ïîëå, ðàññåÿííîå ýëåìåí-
òàìè êîíñòðóêöèè áîðòîâîé àíòåííîé ñèñòå-
ìû, ðàçìåùåííîé ïîä ýòèì îáòåêàòåëåì. Îò-
ìåòèì, ÷òî çàäà÷ó îöåíêè âëèÿíèÿ îáòåêàòå-
ëÿ íåîáõîäèìî ðåøàòü è ïðè ðàñ÷åòå ïîëÿ,
èçëó÷àåìîãî áîðòîâîé àíòåííîé ëåòàòåëüíî-
ãî àïïàðàòà.
Àíàëèç ðàáîò [1, 2], ïîñâÿùåííûõ ðàñ÷å-
òó è ïðîåêòèðîâàíèþ ðàäèîïðîçðà÷íûõ îá-
òåêàòåëåé, ïîêàçûâàåò, ÷òî îáû÷íî ïðè ðàñ-
÷åòàõ îáòåêàòåëåé èñïîëüçóþò ìåòîäû ëó÷å-
âîé îïòèêè. Îäíàêî ýòè ìåòîäû ñïðàâåäëèâû
â ñëó÷àå ìàëîé êðèâèçíû îáòåêàòåëÿ. Ïðè-
ìåíÿåìûå íà ïðàêòèêå íîñîâûå îáòåêàòåëè
êîíè÷åñêîé è îæèâàëüíîé ôîðìû, ñðåäíåé
ìåæäó êîíè÷åñêîé è ïàðàáîëè÷åñêîé [2], â
îêðåñòíîñòè �íîñèêà� óêàçàííûì ñâîéñòâîì
íå îáëàäàþò. Êðîìå òîãî, ïðèìåíåíèå ìåòî-
äîâ ëó÷åâîé îïòèêè ñâÿçàíî ñ çàìåòíûìè
òðóäíîñòÿìè, âîçíèêàþùèìè ïðè ó÷åòå ìíî-
ãîêðàòíûõ ïåðåîòðàæåíèé ýëåêòðîìàãíèòíîé
âîëíû ïîä îáòåêàòåëåì.
Óêàçàííûå íåäîñòàòêè ïðèâîäÿò ê íåîáõî-
äèìîñòè ðàçðàáîòêè óíèâåðñàëüíîãî ìåòîäà
ðàñ÷åòà, ñïðàâåäëèâîãî äëÿ îáòåêàòåëåé êàê ñ
ìàëîé, òàê è ñ áîëüøîé êðèâèçíîé ïîâåðõíî-
ñòè, ó÷èòûâàþùåãî âñåâîçìîæíûå ïåðåîòðà-
æåíèÿ ìåæäó ñòåíêàìè îáòåêàòåëÿ.
Íàñòîÿùàÿ ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà ðàçðàáîòêå
âû÷èñëèòåëüíîãî ìåòîäà, îñíîâàííîãî íà ðå-
øåíèè èíòåãðàëüíûõ óðàâíåíèé îòíîñèòåëü-
íî ïîëíîãî ïîëÿ â ñëîå îáòåêàòåëÿ äëÿ ñëó÷àÿ
Å-ïîëÿðèçàöèè ïàäàþùåãî ïîëÿ.
Ðàññìîòðåíà äâóìåðíàÿ ìîäåëü ôàçèðîâàí-
íîé àíòåííîé ðåøåòêè, ñîñòîÿùàÿ èç íåñêîëü-
êèõ òîêîâûõ íèòåé, ïîä äèýëåêòðè÷åñêèì îæè-
Ñ. Â. Êóêîáêî, Ñ. Â. Íå÷èòàéëî, À. Ç. Ñàçîíîâ, Î. È. Ñóõàðåâñêèé
288 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
âàëüíûì îáòåêàòåëåì. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû
ðàñ÷åòîâ äèàãðàìì íàïðàâëåííîñòè (ÄÍ) óêà-
çàííîé àíòåííîé ñèñòåìû.
1. Ïîñòàíîâêà çàäà÷è
è îñíîâíûå ðàñ÷åòíûå ñîîòíîøåíèÿ
Ðàññìîòðèì äâóìåðíóþ ìîäåëü äèýëåêòðè-
÷åñêîãî íîñîâîãî îáòåêàòåëÿ (ðèñ. 1). Âûäåëèì
â íåì äâå ÷àñòè: ïåðâàÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ �íî-
ñèê�, îáëàäàþùèé áîëüøîé êðèâèçíîé ïîâåð-
õíîñòè; âòîðàÿ � áîêîâûå ñòåíêè îáòåêàòåëÿ.
Óðàâíåíèå êðèâîé, îïèñûâàþùåé âòîðóþ
÷àñòü îáòåêàòåëÿ çàïèøåì ñëåäóþùèì îáðàçîì:
,y x
α= −µ + ν (1)
ãäå ,µ ,α ν � êîýôôèöèåíòû, õàðàêòåðèçóþ-
ùèå ôîðìó è ðàçìåð îáòåêàòåëÿ.
 îêðåñòíîñòè �íîñèêà� ôîðìó îáòåêàòå-
ëÿ áóäåì îïèñûâàòü äóãîé îêðóæíîñòè, ïëàâ-
íî ñîïðÿãàþùåéñÿ ñ êðèâîé (1). Ïðè ýòîì ðàç-
ìåðû íîñîâîãî ó÷àñòêà, îïèñûâàåìîãî îêðóæ-
íîñòüþ, à ñëåäîâàòåëüíî, è åãî ðàäèóñ êðè-
âèçíû îïðåäåëÿþòñÿ ðàñïîëîæåíèåì òî÷êè
( , ),P x yε ε â êîòîðîé îêðóæíîñòü ñîïðÿãàåòñÿ
ñ êðèâîé (1). Êîîðäèíàòû òî÷êè P óäîáíî çà-
äàâàòü ñ ïîìîùüþ íåêîòîðîãî óãëà ,ε îòñ÷è-
òûâàåìîãî îò îñè OY:
sin ,x aε = ε ( sin ) .y a α
ε = −µ ε + ν
Ñ ó÷åòîì ýòîãî óãîë ε ìåæäó îñüþ OY è íà-
ïðàâëåíèåì íà òî÷êó Ð ìîæåò áûòü âû÷èñëåí
ïî ôîðìóëå ( )arctg .x yε εε =
Òàêàÿ ãåîìåòðèÿ îáòåêàòåëÿ ïîçâîëÿåò â
øèðîêèõ ïðåäåëàõ èçìåíÿòü åãî ôîðìó (îò
ïðàêòè÷åñêè ñôåðè÷åñêîé äî îæèâàëüíîé ñ çà-
îñòðåííûì �íîñèêîì�), èçìåíÿÿ òîëüêî ïàðà-
ìåòðû ,µ ,α ,ν .ε
Óðàâíåíèå êðèâîé 1S äëÿ âñåãî îáòåêàòåëÿ
áóäåò èìåòü âèä:
2 2
0
, ,
( )
( ) , ,y
x x x
y x
R x y t n x x
α
ε
ε ε ε ε
−µ + ν ≥= η =
− + + <
r
ãäå 0 ( ) ,xt x nε ε= − r
nε
r
� åäèíè÷íûé âåêòîð
íîðìàëè â òî÷êå P.
Äàëåå, ââåäÿ ïàðàìåòðèçàöèþ êîîðäèíàò
îáòåêàòåëÿ ïî îñè àáñöèññ cosx a= θ (ãäå θ �
óãîë, îòñ÷èòûâàåìûé îò îñè ÎÕ, 0 ),≤ θ ≤ π
çàïèøåì óðàâíåíèå êðèâîé 1S â âèäå:
2 2
0
( cos ) , ,
2
( )
( cos ) ( ) , .
2y
a
y
R a y t n
α
ε ε ε
π−µ θ +ν θ− ≥ ε=η θ =
π − θ + + θ− < ε
r
(2)
Çàäàâ ñ ïîìîùüþ (2) ãåîìåòðè÷åñêóþ ôîð-
ìó îáòåêàòåëÿ, ïðèñòóïèì íåïîñðåäñòâåííî
ê ïîëó÷åíèþ èíòåãðàëüíîãî óðàâíåíèÿ. Ïðè
ýòîì îãðàíè÷èìñÿ ñëó÷àåì Å-ïîëÿðèçàöèè ïà-
äàþùåãî ïîëÿ. Áóäåì ïîëàãàòü, ÷òî îáòåêà-
òåëü 2D âûïîëíåí èç äèýëåêòðèêà ñ îòíîñè-
òåëüíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ 1ε
(ñì. ðèñ. 2). Ââåäåì â ðàññìîòðåíèå âñïîìî-
ãàòåëüíûé èñòî÷íèê � òîêîâóþ íèòü, ðàñïî-
ëîæåííóþ â òî÷êå ξ 1( ),Dξ∈ îïðåäåëÿþùåé-
ñÿ ðàäèóñ-âåêòîðîì ξ
r
. Ïîëå òîêîâîé íèòè
ìîæíî çàïèñàòü êàê
( )(1)
0 0
1
( , ) ,
4
F X H k X
j
ξ = − ξ
r rr r
(3)Ðèñ. 1. Ãåîìåòðèÿ äâóìåðíîé ìîäåëè äèýëåêòðè-
÷åñêîãî íîñîâîãî îáòåêàòåëÿ
Ðàñ÷åò èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè ñ íîñîâûì äèýëåêòðè÷åñêèì îáòåêàòåëåì
289Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
ãäå (1)
0 ( )H z � ôóíêöèÿ Õàíêåëÿ 1-ãî ðîäà íó-
ëåâîãî èíäåêñà, X
r
� ðàäèóñ-âåêòîð òî÷êè íà-
áëþäåíèÿ X, 0k � âîëíîâîå ÷èñëî ñâîáîäíîãî
ïðîñòðàíñòâà.
Ïóñòü â òî÷êå a ðàñïîëîæåíà òîêîâàÿ íèòü,
ÿâëÿþùàÿñÿ èñòî÷íèêîì ïåðâè÷íîé âîëíû
0
1
( ) ( , ),
M
i
i
u X F X a
=
= ∑
r r r
ãäå ia
r
� ðàäèóñ-âåêòîð
òî÷êè ai, M � êîëè÷åñòâî ýëåìåíòîâ àíòåííîé
ðåøåòêè. Îáîçíà÷èì ÷åðåç ( )u ξ
r
ïîëíîå ïîëå
â òî÷êå .ξ Áóäåì ïîëàãàòü, ÷òî âðåìåííàÿ çà-
âèñèìîñòü ïîëÿ èìååò âèä .j te− ω Äëÿ ñëó÷àÿ
Å-ïîëÿðèçàöèè ïîëíîå ïîëå äîëæíî óäîâëåò-
âîðÿòü ãðàíè÷íûì óñëîâèÿì
1 2
( ) ( )
ïðè ,( ) ( )
u u
S Su u
n n
+ −
+ −
ξ ξ
ξ = ξ
ξ∈∂ ξ ∂ ξ = ∂ ∂
r r
rr r
U (4)
ãäå ( ),u+ ξ
r
( )
,
u
n
+
ξ
∂ ξ
∂
r ( ),u− ξ
r ( )u
n
−
ξ
∂ ξ
∂
r
� ãðàíè÷-
íûå çíà÷åíèÿ íà ïîâåðõíîñòÿõ 1 2S SU ïîëíî-
ãî ïîëÿ è åãî íîðìàëüíîé ïðîèçâîäíîé ñî ñòî-
ðîíû âûáðàííîãî íàïðàâëåíèÿ íîðìàëè n
r
è
ñ ïðîòèâîïîëîæíîé ñòîðîíû ñîîòâåòñòâåííî.
Ïðèìåíÿÿ 2-þ ôîðìóëó Ãðèíà ïîñëåäîâà-
òåëüíî ê îáëàñòÿì 1,D 2,D 3D è èñïîëüçóÿ
ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ (4), ìîæíî ïîëó÷èòü èíòåã-
ðàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå äëÿ ïîëíîãî ïîëÿ:
2
2 2
0 1 0( ) ( ) ( ) ( ) ( , )d ,
D
u X u X k k u F X sξ= − − ξ ξ∫
r rr r r
(5)
ãäå dsξ � äèôôåðåíöèàë ïëîùàäè.
Åñëè òî÷êó íàáëþäåíèÿ X ðàñïîëîæèòü â
îáëàñòè 2,D òî âûðàæåíèå (5) ïåðåéäåò â èí-
òåãðàëüíîå óðàâíåíèå îòíîñèòåëüíî ïîëíîãî
ïîëÿ â ñòåíêàõ îáòåêàòåëÿ. Íàéäÿ ðåøåíèÿ ýòî-
ãî óðàâíåíèÿ äëÿ òî÷åê X â îáëàñòè 2,D ìîæ-
íî, èñïîëüçóÿ ïðåäñòàâëåíèå (5), ðàññ÷èòàòü
ïîëíîå ïîëå â ëþáîé òî÷êå âíå îáòåêàòåëÿ.
Ïðîâåäåì íåñêîëüêî ïðåîáðàçîâàíèé â âû-
ðàæåíèè (5). Âî-ïåðâûõ, áóäåì ïîëàãàòü, ÷òî
ýëåêòðè÷åñêèå ïàðàìåòðû îáòåêàòåëÿ ïîñòî-
ÿííû, ïîýòîìó ìíîæèòåëü 2 2
1 0k k− âûíåñåì
çà çíàê èíòåãðàëà. Âî-âòîðûõ, ñàì èíòåãðàë
ïî îáëàñòè 2D çàïèøåì â âèäå ïîâòîðíîãî:
âíåøíåå èíòåãðèðîâàíèå áóäåì ïðîâîäèòü ïî
íîðìàëè ê îáòåêàòåëþ, à âíóòðåííåå � ïî
êðèâîé 1,S îïèñûâàþùåé ïðîôèëü îáòåêàòå-
ëÿ.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷èì:
1
2
2 2
0 1 0
0
( ) ( ) ( ) d ( , ) ( )d ,
h
S
u X u X k k n F X u lξ= − − ξ ξ∫ ∫
r rr r r
(6)
ãäå n � êîîðäèíàòà, îòñ÷èòûâàåìàÿ ïî íîðìà-
ëè ê 1;S 2h � òîëùèíà îáòåêàòåëÿ.
Âíåøíåå èíòåãðèðîâàíèå â óðàâíåíèè (6)
áóäåì ïðîâîäèòü ÷èñëåííî, èñïîëüçóÿ 3-òî÷å÷-
íóþ ôîðìóëó Ãàóññà [3]. Äëÿ ýòîãî ââåäåì
ïàðàìåòðèçàöèþ òî÷åê âíóòðè ñòåíêè îáòåêà-
òåëÿ (ðèñ. 3). Äëÿ òî÷êè íàáëþäåíèÿ ñ ðàäèóñ-
âåêòîðîì ( , ),l l lX x y=
r
( 1, 2, 3)l = :
0 0 0( ) cos( ) (1 ) ( ),l l xx a h nθ = θ + −β θ
0 0 0( ) ( ) (1 ) ( ),l l yy h nθ = η θ + −β θ 0(0 );≤ θ ≤ π
è äëÿ , ,( , ),l l lx yξ ξξ =
r
( 1, 2, 3)l = :
, ( ) cos( ) (1 ) ( ),l l xx a h nξ θ = θ + − β θ
, ( ) ( ) (1 ) ( ),l l yy h nξ θ = η θ + − β θ (0 ).≤ θ ≤ π
Ðèñ. 2. Ê ïîëó÷åíèþ èíòåãðàëüíîãî óðàâíåíèÿ
Ñ. Â. Êóêîáêî, Ñ. Â. Íå÷èòàéëî, À. Ç. Ñàçîíîâ, Î. È. Ñóõàðåâñêèé
290 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
Çäåñü l � íîìåð ñëîÿ â îáòåêàòåëå;
1,3 0.7745597,β = ± 2 0β = � àáñöèññû òðåõòî-
÷å÷íîé ôîðìóëû Ãàóññà; ,xn yn � êîìïîíåí-
òû âíåøíåé íîðìàëè n
r
ê ïîâåðõíîñòè, îã-
ðàíè÷èâàþùåé îáòåêàòåëü â òî÷êàõ âíåøíåé
ãðàíèöû (ðèñ. 3).
Ðåøåíèå èíòåãðàëüíîãî óðàâíåíèÿ íà
êàæäîì l-ì ñëîå áóäåì èñêàòü â âèäå îòðåç-
êà ðÿäà Ôóðüå ïî êîñèíóñàì, êàê ïðåäëîæå-
íî â [4]:
0 0
0
( ) cos( ),
N
l l
k
k
u A k
=
θ = θ∑ (7)
0(0 ),≤ θ ≤ π ( 1, 2, 3),l =
ãäå l
kA � èñêîìûå êîýôôèöèåíòû. Äàëåå,
ïîäñòàâèâ âûðàæåíèå (7) â (6) è âîñïîëü-
çîâàâøèñü 3-òî÷å÷íîé ôîðìóëîé Ãàóññà,
äëÿ êàæäîé òî÷êè íàáëþäåíèÿ 0θ ïîëó÷à-
åì ñèñòåìó èç òðåõ (ïî ÷èñëó ñëîåâ) óðàâ-
íåíèé îòíîñèòåëüíî íåèçâåñòíûõ êîýôôè-
öèåíòîâ :l
kA
( )1
0 0 1 0
0
cos( ) ( )
N
k
k
A k u X
=
θ = θ −∑
r
2 2 3
1,1 0
0
1 0
( )
( ) ,
4
N
m m
m k k
m k
h k k
C A
j = =
−− α θ∑ ∑
( )2
0 0 2 0
0
cos( ) ( )
N
k
k
A k u X
=
θ = θ −∑
r
2 2 3
2,1 0
0
1 0
( )
( ) ,
4
N
m m
m k k
m k
h k k
C A
j = =
−− α θ∑ ∑ (8)
( )3
0 0 3 0
0
cos( ) ( )
N
k
k
A k u X
=
θ = θ −∑
r
2 2 3
3,1 0
0
1 0
( )
( ) ,
4
N
m m
m k k
m k
h k k
C A
j = =
−− α θ∑ ∑
ãäå 1,3 5 9,α = 2 8 9α = � êîýôôèöèåíòû
3-òî÷å÷íîé ôîðìóëû Ãàóññà. Êîýôôèöèåíòû
,l m
kC â âûðàæåíèÿõ (8) ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé èí-
òåãðàëû îò èçâåñòíûõ ôóíêöèé:
( ), (1)
0 0 0 0
0
( ) ( ) ( ) ( )d ,l m
k mC H k X
π
θ = θ − ξ θ ϕ θ θ∫
rr
(9)
ãäå ( ) ( )2 2
, ,( ) ( ) ( ) cos( ),l lx y kξ ξ′ ′ϕ θ = θ + θ θ
, ( )lxξ′ θ è , ( )lyξ′ θ � ïðîèçâîäíûå ïî θ îò ñî-
îòâåòñòâóþùèõ êîîðäèíàò; âåðõíèå èíäåê-
ñû l, m ( , 1, 2, 3)l m = îïðåäåëÿþò íîìåð ñëîÿ
òî÷êè íàáëþäåíèÿ è òî÷êè èíòåãðèðîâàíèÿ
ñîîòâåòñòâåííî.
Çàìåòèì, ÷òî äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà òî÷êà íà-
áëþäåíèÿ è òî÷êà èíòåãðèðîâàíèÿ ëåæàò íà
îäíîì ñëîå (ò. å. ),l m= ïîäûíòåãðàëüíàÿ ôóí-
êöèÿ â (9) èìååò ëîãàðèôìè÷åñêóþ îñîáåí-
íîñòü ïðè 0.θ = θ Ïîýòîìó äëÿ ðàñ÷åòà èíòåã-
ðàëà íåîáõîäèìî ïðèíÿòü ñïåöèàëüíûå ìåðû.
Âîñïîëüçóåìñÿ àñèìïòîòè÷åñêèì ïðåäñòàâëå-
íèåì ôóíêöèè Õàíêåëÿ äëÿ ìàëûõ çíà÷åíèé
àðãóìåíòîâ [5]. Ïðè 0r → èìååì:
(1) 0
0 0
2
( ) ~ 1 ln ,
2
j k r
H k r C + + π
Ðèñ. 3. Ïàðàìåòðèçàöèÿ òî÷åê âíóòðè ñòåíêè
îáòåêàòåëÿ
Ðàñ÷åò èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè ñ íîñîâûì äèýëåêòðè÷åñêèì îáòåêàòåëåì
291Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
ãäå 0.57721566C ≈ � ïîñòîÿííàÿ Ýéëåðà. Òîã-
äà âáëèçè îñîáîé òî÷êè (ò. å. ïðè 0( ) ( ))Xξ θ → θ
r r
ïîëó÷àåì:
( )(1)
0 0 0( ) ( ) ~l lH k X θ − ξ θ
rr
0cos cos2
~ 1 ln ,
2
kaj
C
θ − θ
+ + π
%
(10)
ãäå 2
0 1 ( ( )) ,k k x′= + η% 0cos .x a= θ
Äàëåå, â ïîäûíòåãðàëüíîì âûðàæåíèè â (9)
äîáàâèì è âû÷òåì àñèìïòîòè÷åñêîå ïðåäñòàâ-
ëåíèå (10), äîìíîæåííîå íà 0( ).ϕ θ Â ðåçóëü-
òàòå ïîëó÷èì:
( ), (1)
0 0 0 0
0
( ) ( ) ( ) ( )l m
k l mC H k X
π
θ = θ − ξ θ ϕ θ −∫
rr
0
0
cos cos2
1 ln ( ) d
2
kaj
C
θ − θ
− + + ϕ θ θ + π
%
0 0( ) ( ),I+ϕ θ θ (11)
ãäå
0
0
0
cos cos2
( ) 1 ln d .
2
kaj
I C
π θ − θ
θ = + + θ π
∫
%
(12)
Ïîñëå íåñëîæíûõ âû÷èñëåíèé ïîëó÷èì:
0
2
( ) 1 ln
4
j ka
I C
θ = π + + + π
%
0
0
2
ln 2(cos cos ) d .
j π
+ θ − θ θ
π ∫ (13)
Èñïîëüçóÿ ðàçëîæåíèå â ðÿä Ôóðüå äëÿ ïî-
äûíòåãðàëüíîé ôóíêöèè â (13), ìîæíî ïîêà-
çàòü, ÷òî èíòåãðàë, ñòîÿùèé â ïðàâîé ÷àñòè
âûðàæåíèÿ, ðàâåí íóëþ. Ïîýòîìó, ïîäñòàâèâ
çíà÷åíèå 0( )I θ â ôîðìóëó (11), ïîëó÷àåì
îêîí÷àòåëüíîå âûðàæåíèå äëÿ ðàñ÷åòà êîýô-
ôèöèåíòîâ , :l m
kC
( ), (1)
0 0 0 0
0
( ) ( ) ( ) ( )l m
k l mC H k X
π
θ = θ − ξ θ ϕ θ −∫
rr
0
0
cos cos2
1 ln ( ) d
2
kaj
C
θ − θ
− + + ϕ θ θ + π
%
0( ) 2 ln .
4
ka
j C
+ϕ θ π + +
%
(14)
Çàìåòèì, ÷òî ïîäûíòåãðàëüíàÿ ôóíêöèÿ â (14)
íå èìååò îñîáåííîñòåé. Äåéñòâèòåëüíî, ïðè
0( ) ( )Xξ θ = θ
r r
â ñèëó (10) ïîäûíòåãðàëüíàÿ
ôóíêöèÿ îáðàùàåòñÿ â íóëü.
Âû÷èñëåíèå èíòåãðàëà â (14) áóäåì ïðîâî-
äèòü ñ ïîìîùüþ ñîñòàâíîé ïÿòèòî÷å÷íîé ôîð-
ìóëû Ãàóññà [3]. Ïðè ýòîì òî÷íîñòü âû÷èñëå-
íèé áóäåì êîíòðîëèðîâàòü ïóòåì âàðüèðîâà-
íèÿ ÷èñëà ó÷àñòêîâ ðàçáèåíèÿ, íà êîòîðûõ
ïðèìåíÿåòñÿ ýòà ôîðìóëà.
Èñõîäÿ èç ãåîìåòðèè çàäà÷è, óãëû íàáëþ-
äåíèÿ 0θ áóäåì âûáèðàòü íà ó÷àñòêå [ ]0, .π
Êîëè÷åñòâî óãëîâ íàáëþäåíèÿ L âûáåðåì
áîëüøèì, ÷åì êîëè÷åñòâî íåèçâåñòíûõ
êîýôôèöèåíòîâ. Äàëåå, ïîäñòàâèâ çíà÷å-
íèÿ 0θ â (8), ïîëó÷èì ïåðåîïðåäåëåííóþ
ñèñòåìó ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñêèõ óðàâíå-
íèé îòíîñèòåëüíî êîýôôèöèåíòîâ ,l
kA êî-
òîðóþ çàïèøåì â ìàòðè÷íîì âèäå:
0.DA U= (15)
Çäåñü
1
2
:
L
D
D
D
D
=
&
� ïðÿìîóãîëüíàÿ ìàòðèöà
ñèñòåìû ñ ðàçìåðàìè (3( 1)),L N× + ãäå
Ñ. Â. Êóêîáêî, Ñ. Â. Íå÷èòàéëî, À. Ç. Ñàçîíîâ, Î. È. Ñóõàðåâñêèé
292 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
1,1 1,2 1,3
2,1 2,2 2,3
3,1 3,2 3,3
i i i
i i i i
i i i
D D D
D D D D
D D D
=
( 1... ),i L=
(
)
, , ,
0 0, 0, 1 0,
,
0, 0,
1 ( ),cos ( ),...
...cos ( ) ( , 1, 2, 3),
l l l l l l
i l i i l i
l l
i l N i
D b C b C
N b C l m
= + α θ θ + α θ
θ + α θ =
( ), , , ,
0 0, 1 0, 0,( ), ( ),... ( )l m l m l m l m
i m i m i m N iD b C b C b C= α θ α θ α θ
( , 1, 2, 3l m = ),l m≠
2 2
1 0( )
;
4
h k k
b
j
−=
1 1 1 2 2 2 3 3 3
0 1 0 1 0 1( , ,... ; , ,... ; , ,... )T
N N NA A A A A A A A A A= �
ìàòðèöà íåèçâåñòíûõ êîýôôèöèåíòîâ;
0,1
0,2
0
0,
:
L
U
U
U
U
=
&
� âåêòîð ïðàâûõ ÷àñòåé,
( )
( )
( )
0 1 0,
0, 0 2 0,
0 3 0,
( )
( ) .
( )
i
i i
i
u X
U u X
u X
θ
= θ
θ
r
r
r
Ïðèáëèæåííîå ðåøåíèå ïåðåîïðåäåëåí-
íîé ñèñòåìû óðàâíåíèé (15) áóäåì íàõîäèòü
èç óñëîâèÿ ìèíèìóìà ñóììû êâàäðàòîâ íåâÿ-
çîê [3]. Îïðåäåëèâ òàêèì îáðàçîì êîýôôèöè-
åíòû ðàçëîæåíèÿ ïîëíîãî ïîëÿ â ñëîå äèýëåêò-
ðèêà è ïîäñòàâèâ â ïðàâóþ ÷àñòü âûðàæåíèÿ (5),
ïîëó÷èì ïîëíîå ïîëå àíòåííîé ñèñòåìû ñ îá-
òåêàòåëåì â ëþáîé òî÷êå ïðîñòðàíñòâà. Ïðè
ýòîì, äëÿ íàõîæäåíèÿ ÄÍ àíòåííîé ñèñòåìû
ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ àñèìïòîòèêîé ôóíê-
öèè ( , )F X ξ
rr
ïðè .X → ∞
r
Äëÿ ïðîâåðêè ðà-
áîòîñïîñîáíîñòè ïðåäëîæåííîé ìåòîäèêè è
ïîñòðîåííîãî íà åå îñíîâå âû÷èñëèòåëüíîãî
àëãîðèòìà íåîáõîäèìî ïðèìåíèòü åãî ê ïðî-
ñòîé çàäà÷å, ðåøåíèå êîòîðîé èìååò ÿñíóþ ôè-
çè÷åñêóþ èíòåðïðåòàöèþ. Ýòî íåîáõîäèìî
òàêæå äëÿ òîãî, ÷òîáû îöåíèòü (õîòÿ áû ïðè-
áëèçèòåëüíî) íåêîòîðûå ïàðàìåòðû âû÷èñëè-
òåëüíîãî àëãîðèòìà, à òàê æå èõ çàâèñèìîñòü
îò ýëåêòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ ðàññåèâàþùåãî
îáúåêòà. Ê òàêèì ïàðàìåòðàì îòíîñÿòñÿ: êî-
ëè÷åñòâî ãàðìîíèê, íåîáõîäèìûõ äëÿ îòûñêà-
íèÿ ïîëíîãî ïîëÿ; êîëè÷åñòâî èíòåðâàëîâ èí-
òåãðèðîâàíèÿ â ñëîå äèýëåêòðèêà, îáåñïå÷è-
âàþùèõ ñõîäèìîñòü èíòåãðàëîâ ïðè âû÷èñëå-
íèè êîýôôèöèåíòîâ , .l m
kC
2. Ðåçóëüòàòû ìàòåìàòè÷åñêîãî
ìîäåëèðîâàíèÿ ðàññåÿíèÿ
öèëèíäðè÷åñêîé ýëåêòðîìàãíèòíîé
âîëíû íà äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíå
êîíå÷íûõ ðàçìåðîâ
Ïóñòü èñòî÷íèê öèëèíäðè÷åñêîé âîëíû
(òîêîâàÿ íèòü), ðàñïîëîæåí â òî÷êå P ñ ðàäè-
óñ-âåêòîðîì ( , )p p pX x y=
r
(ðèñ. 4).
Ïåðâè÷íîå ïîëå ïðè ýòîì èìååò âèä
( , ).pF X X
r r
Äàëåå, èñïîëüçóÿ èçëîæåííóþ
âûøå ìåòîäèêó ðàññ÷èòàåì ïîëíîå ïîëå íà âû-
íåñåííîé àïåðòóðå EF. Ïðèâåäåì ðåçóëüòàòû
íåêîòîðûõ ðàñ÷åòîâ äëÿ ñëåäóþùèõ ïàðàìåò-
ðîâ ïëàñòèíû: øèðèíà ïëàñòèíû 010 ,a = λ
( 0λ � äëèíà âîëíû â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå)
äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü 1 4.ε = Íà
ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíû çàâèñèìîñòè îò êîîðäè-
íàòû x îòíîøåíèÿ àìïëèòóäû ïîëíîãî ïîëÿ ê
àìïëèòóäå ïàäàþùåé íà EF â îòñóòñòâèå ïëàñ-
Ðèñ. 4. Ê ðàññåÿíèþ öèëèíäðè÷åñêîé ýëåêòðîìàã-
íèòíîé âîëíû íà äèýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíå êîíå÷-
íûõ ðàçìåðîâ
Ðàñ÷åò èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè ñ íîñîâûì äèýëåêòðè÷åñêèì îáòåêàòåëåì
293Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
òèíû âîëíû äëÿ ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé òîëùèíû
ïëàñòèíû ïðè ðàññòîÿíèè 0λ äî àïåðòóðû.
Çäåñü ñïëîøíîé æèðíîé ëèíèåé ïîêàçàíà àìï-
ëèòóäà ïîëÿ äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà òîëùèíà ïëàñòè-
íû 2h ðàâíà 10.5 ,λ ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåò-
ñòâóåò òîëùèíå � 10.8 ,λ ñïëîøíàÿ òîíêàÿ ëè-
íèÿ � 10.3 ,λ 1(λ � äëèíà âîëíû â äèýëåêòðèêå).
Àíàëèç êðèâûõ íà ðèñ. 5 ïîêàçûâàåò, ÷òî â
ïðåäåëàõ ïðîåêöèè ïîëîñû íà âûíåñåííóþ
àïåðòóðó ïîëå èìååò îñöèëëèðóþùèé õàðàêòåð,
îáóñëîâëåííûé ðàññåÿíèåì ïåðâè÷íîé âîëíû
íà êðàÿõ ïëàñòèíû. Ïðè ýòîì ïî ìåðå ïðèáëè-
æåíèÿ ê öåíòðó ïðîåêöèè àìïëèòóäà êîëåáà-
íèé çàìåòíî óìåíüøàåòñÿ. Âèäíî, ÷òî ñðàçó çà
ïðåäåëàìè ïðîåêöèè ïëàñòèíû 0(5 13)x< λ <
íàáëþäàåòñÿ ïðîâàë àìïëèòóäû ïîëÿ.
Çàìåòèì, ÷òî â òî÷êå G âû÷èñëÿåìîå îòíî-
øåíèå àìïëèòóä, êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, â
ñëó÷àå ïîëóâîëíîâîé òîëùèíû ïëàñòèíû
ðàâíî 1. Äëÿ ïîëîñ ñ òîëùèíàìè 10.3λ è 10.8λ
îòíîøåíèå àìïëèòóä â òî÷êå G ïðèáëèæåííî
ðàâíî 0.8. Ýòîò ðåçóëüòàò õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ
ñ èçâåñòíûì ðåøåíèåì çàäà÷è î ïàäåíèè ïëîñ-
êîé ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû íà áåñêîíå÷íûé
äèýëåêòðè÷åñêèé ëèñò [1].
Ïðè ïðîâåäåíèè ðàñ÷åòîâ îêàçàëîñü, ÷òî â
ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è
ïîòðåáîâàëîñü 40 ãàðìîíèê, à êîëè÷åñòâî èí-
òåðâàëîâ, íà êîòîðûõ ïðèìåíÿëàñü ïÿòèòî÷å÷-
íàÿ ôîðìóëà Ãàóññà, áûëî ðàâíî 10. Ïðè ýòîì
îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü âû÷èñëåíèÿ ïîëÿ
íå ïðåâûøàëà 5 %.
3. Ðåçóëüòàòû ìàòåìàòè÷åñêîãî
ìîäåëèðîâàíèÿ èçëó÷åíèÿ àíòåííîé
ðåøåòêè ñ äèýëåêòðè÷åñêèì
îáòåêàòåëåì îæèâàëüíîé ôîðìû
Ðàññìîòðåíà ýêâèäèñòàíòíàÿ ñåìèýëåìåí-
òíàÿ àíòåííàÿ ðåøåòêà, ïîëå êîòîðîé ïðåäñòàâ-
ëÿåò ñîáîé ñóïåðïîçèöèþ èñòî÷íèêîâ öèëèí-
äðè÷åñêîé âîëíû (òîêîâûõ íèòåé), ðàñïîëî-
æåííûõ â îñíîâàíèè îáòåêàòåëÿ ñèììåòðè÷-
íî åãî îñè. Ðàññòîÿíèå ìåæäó ýëåìåíòàìè ðå-
øåòêè lΦ ðàâíî ïîëîâèíå äëèíû âîëíû â ñâî-
áîäíîì ïðîñòðàíñòâå. Îòêëîíåíèå ìàêñèìó-
ìà ÄÍ íà óãîë 0θ îáåñïå÷èâàëîñü ïóòåì äèñ-
êðåòíîãî ëèíåéíîãî èçìåíåíèÿ ôàçû ïîëåé
òîêîâûõ íèòåé, ïðè êîòîðîì ðàçíîñòü ôàç
ìåæäó ñîñåäíèìè ýëåìåíòàìè ñîñòàâëÿåò
002 ( )sin .lΦπ λ θ
Ïðè ðàñ÷åòàõ èñïîëüçîâàíû ïàðàìåòðû ðåàëü-
íîãî îáòåêàòåëÿ 9.47,µ = 1.51,α = 0.265,ν =
äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü 1 8,ε = òîë-
ùèíà ñòåíêè 00.523δ = λ (îñóùåñòâëåíî ñîãëà-
ñîâàíèå òîëùèíû äëÿ óãëà ñêàíèðîâàíèÿ
0 015 , 0.027ì).θ = ° λ = Íà ðèñ. 6 ïðåäñòàâëå-
íû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ÄÍ àíòåííîé ñèñòå-
ìû, íîðìèðîâàííûå îòíîñèòåëüíî ìàêñèìóìà
ÄÍ áåç îáòåêàòåëÿ, ïîëó÷åííûå äëÿ ðàçëè÷-
íûõ óãëîâ ñêàíèðîâàíèÿ. Æèðíîé ëèíèåé ïî-
êàçàíû ÄÍ ðåøåòêè ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ îáòåêà-
òåëÿ, òîíêîé � áåç îáòåêàòåëÿ.
Ãëàâíûé ëåïåñòîê ÄÍ â ïðèñóòñòâèè îáòå-
êàòåëÿ ïðè 0 0θ = ° (ðèñ. 6, à) ñóæàåòñÿ è âîç-
ðàñòàåò íà 2 äÁ, óðîâåíü áëèæíèõ áîêîâûõ
ëåïåñòêîâ òàêæå âîçðàñòàåò ïðèáëèçèòåëüíî íà
3 äÁ. Îáúÿñíèòü ýòîò ýôôåêò ìîæíî òåì, ÷òî â
äàííîì ñëó÷àå îáòåêàòåëü, ãåîìåòðè÷åñêèå
ðàçìåðû êîòîðîãî áîëüøå àíòåííîé ðåøåòêè,
ÿâëÿåòñÿ ñâîåîáðàçíîé ôîêóñèðóþùåé ëèíçîé.
Ñèììåòðè÷íîñòü ÄÍ ñîõðàíÿåòñÿ.
Ïðè ñêàíèðîâàíèè ïîä óãëîì 0 10θ = °
(ðèñ. 6, á) ãëàâíûé ëåïåñòîê ÄÍ â ïðèñóò-
ñòâèè îáòåêàòåëÿ ðàñøèðÿåòñÿ, òåðÿÿ ñèì-
ìåòðè÷íîñòü, à åãî ìàêñèìóì ñíèæàåòñÿ íà
1.3 äÁ è íàõîäèòñÿ ïîä óãëîì 7.5 .° Îäíî-
âðåìåííî óðîâåíü ïåðâîãî áîêîâîãî ëåïåñò-
êà ñëåâà âîçðàñòàåò íà 9.5 äÁ, ÷òî ïî-âèäè-
ìîìó îáóñëîâëåíî âëèÿíèåì �íîñèêà�.
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü îòíîøåíèÿ àìïëèòóäû ïîë-
íîãî ïîëÿ ê àìïëèòóäå ïàäàþùåé âîëíû:
ñïëîøíàÿ æèðíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò òîëùè-
íå ïëàñòèíû 2h= 10.5 ,λ ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ �
2h= 10.8 ,λ ñïëîøíàÿ òîíêàÿ ëèíèÿ � 2h= 10.3λ
Ñ. Â. Êóêîáêî, Ñ. Â. Íå÷èòàéëî, À. Ç. Ñàçîíîâ, Î. È. Ñóõàðåâñêèé
294 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
Ïðè �ñîãëàñîâàííîì� ñêàíèðîâàíèè ïîä
óãëîì 0 15θ = ° (ðèñ. 6, â), ìàêñèìóì ÄÍ
(�2.5 äÁ) íàõîäèòñÿ ïîä óãëîì 15 ,° à ôîðìà
ãëàâíîãî ëåïåñòêà ÄÍ ïðàêòè÷åñêè íå èçìå-
íÿåòñÿ. Óðîâåíü ïåðâîãî áîêîâîãî ëåïåñòêà
âîçðàñòàåò íà 3 äÁ.
Ïðè ñêàíèðîâàíèè ïîä óãëîì 0 20θ = °
(ðèñ. 6, ã), îñíîâíîé è áëèæíèå ëåïåñòêè ÄÍ ïðàê-
òè÷åñêè íå èçìåíÿþòñÿ. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ óìåíü-
øåíèåì âëèÿíèÿ �íîñèêà� íà ÄÍ â ãëàâíîì íà-
ïðàâëåíèè è ïðàêòè÷åñêè ñîãëàñîâàííîé òîëùè-
íîé ñòåíêè îáòåêàòåëÿ (òîëùèíà ñîãëàñîâàííîé
ñòåíêè äëÿ óãëà ñêàíèðîâàíèÿ 20° ðàâíà 00.521 ).λ
Èñõîäÿ èç ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ, ìîæíî
ñäåëàòü âûâîä, ÷òî èñêàæåíèå îáòåêàòåëåì
èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè ìîæåò ïðèâåñòè
Ðèñ. 6. Íîðìèðîâàííûå äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè àíòåííîé ðåøåòêè ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ îáòåêàòåëÿ
(æèðíàÿ ëèíèÿ) è áåç îáòåêàòåëÿ (òîíêàÿ ëèíèÿ): à) 0 = 0 ,θ ° á) 0 = 10 ,θ ° â) 0 = 15 ,θ ° ã) 0 = 20θ °
ê âîçíèêíîâåíèþ ñóùåñòâåííûõ îøèáîê ïå-
ëåíãà çà ñ÷åò ñìåùåíèÿ ìàêñèìóìà ÄÍ.
Ðàçðàáîòàííàÿ â ñòàòüå ìåòîäèêà ïîçâîëÿåò
ðàññ÷èòàòü ïîëå èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ñèñòåìû
ñ îáòåêàòåëåì, èìåþùèì ïåðåìåííóþ òîëùè-
íó ñòåíêè, ÷òî, ïî-âèäèìîìó, ïîçâîëèò óëó÷-
øèòü ïåëåíãàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè òàêîé
ñèñòåìû. Îòìåòèì òàêæå, ÷òî ïðåäëîæåííàÿ ìå-
òîäèêà ìîæåò áûòü ñ íåêîòîðûìè èçìåíåíèÿ-
ìè ïðèìåíåíà ê ðàñ÷åòó H-ïîëÿðèçîâàííûõ
ïîëåé èçëó÷åíèÿ.
Ëèòåðàòóðà
1. Îáòåêàòåëè àíòåíí. Ïåð. ñ àíãë. ïîä ðåä.
À. È. Øïóíòîâà. Ìîñêâà, Ñîâåòñêîå ðàäèî, 1950, 263 ñ.
Ðàñ÷åò èçëó÷åíèÿ àíòåííîé ðåøåòêè ñ íîñîâûì äèýëåêòðè÷åñêèì îáòåêàòåëåì
295Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹3
2. Á. À. Ïðèãîäà, Â. Ñ. Êîêóíüêî. Îáòåêàòåëè àí-
òåíí ëåòàòåëüíûõ àïïàðàòîâ. Ìîñêâà, Ìàøèíî-
ñòðîåíèå, 1978, 120 ñ.
3. Ð. Â. Õåììèíã. ×èñëåííûå ìåòîäû. Ïåð. ñ àíãë.
ïîä ðåä. Ð. Ñ. Ãóòåðà. Ìîñêâà, Íàóêà, 1968, 400 ñ.
4. Î. È. Ñóõàðåâñêèé. Ðàäèîòåõíèêà. 1982, âûï. 64,
ñ. 41-47.
5. Ã. Í. Âàòñîí. Òåîðèÿ áåññåëåâûõ ôóíêöèé. Ïåð. ñ
àíãë. ïîä ðåä. Â. Ñ. Áåðìàíà. Ìîñêâà, Èíîñòðàí-
íàÿ ëèòåðàòóðà, 1949, 798 ñ.
Calculation of Radiation by Array
Antenna with Nose Dielectric Radome
S. V. Kukobko, S. V. Nechitailo,
A. Z. Sazonov, O. I. Sukharevsky
The paper examines the calculation method
for the radiation field of a two-dimensional mod-
el of array antenna under an ogival radome. The
analysis is based on the integral equation solu-
tion relative to the field in the radome layer. Re-
sults of directional patterns calculation for dif-
ferent angles of scanning by array antenna are
presented. Examination of radome influence on
the array antenna radiation has been made.
|