Прямолинейные излучающие системы Идеальный прямолинейный излучатель ипли

ИПЛИ – прямолинейная излучающая система АРФ возбуждения следущего вида:

где a₀ – постоянная амплитуда,

β – волновое число среды, окружающей волновод,

ξ – коэффициент замедления.

Справка. Положительным ξ соответствует движение волны в сторону положительных значений z, отрицательных – в обратную сторону.

При ξ=0 фаза возбуждения равна константе вдоль излучателя, что соответствует бесконечной скорости распространения возбуждения.

При ξ<1 фазовая скорость возбуждения превышает скорость света.

При ξ=1 фазовая скорость точно равна скорости света.

При ξ>1 возбуждение ИПЛИ осуществляется замедленной бегущей волной.

Ипли является своеобразным эталоном, относительно которого оценивают параметры прямолинейного излучателя с другими распределениями возбуждения.

Множитель направлености ПЛИ

– обобщенная угловая переменная, имеет смысл разности фаз_________

Множитель направлености представляет собой вещественную функцию поверхности равных фаз излучающего поля в дальней зоне имеет вид сфер с центром в середине излучателя. Следовательно, независимо от значение коэффициента замедления фазовой скорости волны, фазовый центр линейного идеального излучателя находится в его середине.

Свойства множителя направленности ипли

Множитель направлености ипли имеет:

1. Один главный лепесток еденичной величины при ξ = 0;

2. Ширина главного лепестка по уровню 0,707 Δψ _0,707 = 2,78;

3. Ширина главного лепестка по нулевому уровню Δψ₀ = 2π;

4. Ряд боковых лепестков расположен симметрично по обе стороны от главного лепестка;

5. Ширина боковых лепестков по нулевому уровню Δψ_n = 2π;

6. Функция F_Σ (ψ_n) = 0 при ψ_по = πn;

7. Максимум боковых лепестков расположен примерно по середине между нулями

8. Максимумы боковых лепестков равны

9. Уровень самого большого первого бокового лепестка

10. Рабочий участок определяется интервалом:

11. Полная протяженность рабочего участка Δψ = ψ_max - ψ_min = βL = 2πL/λ;

Чем больше относительная длина ИПЛИ, тем больше лепестков попадает внутрь рабочего участка.

12. Положение середины рабочего участка определяется коэффициентом замедления

13. Рабочий участок функции принято называть областью реальных углов наблюдения или областью видимости.

14. Значение ψ вне рабочего участка должны соответствовать значениям |cos θ|>1, которые можно интерпритировать, как косинусы мнимых углов.

Угловое положение главного максимума излучателя определяется условия: Из него следует: <1

При синфазном возбуждения углов положения главного максимума перпендикулярно оси антенн и имеет место режим поперечного излучения. Если <0 <1 то главный лепесток множителя направленности отклонен от нормали к оси антенны в сторону движения волны возбуждения. Получаем режим наклонного излучения.

Справка

Изменение положения главного лепестка в пространстве называется сканированием. При изменении -1<<1 главный лепесток сканирование в пределах от 180 до 0.

Режим осевого излучения- при >1 главный лепесток начинает уходить за границу области виденья. При =1 главный максимум оказывается ориентирование точно в направлении оси антенны. Режим осевого излучения.

Справка

При значениях приблизительно равна единице вначале сохранен режим осевого излучения с замедлением фаз скоростью это остается до тех пор, пока остающиеся в области видимую часть главного лепестка превышает по уровню один боковой лепесток. При дальнейшем увеличении в области реальных углов остается только боковые лепестки. В пространстве нет ни одного направления в котором изучении всех элементов было бы синфазно.

Парциальные волны излучение отдельными элементами антенн в значении степени компенсирует друг друга и антенны оказывается плохо излучающей.