Ширина луча ипли
Поскольку угол наблюдения связан с обобщенной угловой переменной нелинейной зависимостью.
=
То ширина луча по половине мощности оказываются не постоянными в процессе сканирования и резко меняется при переходе к режиме осевого излучения.=2,78
При переходе угловой переменной приходится учитывать крутизну функции
=
Где
направление главного максимума
Таким образом ширина лепестка получается тем уже, чем больше длина антенны и чем ближе направление излучения к поперечному положения.
В режиме поперечного излучения ширина луча составляет
=51
Ширина лепестка по 0:
-для
главного 
-за
боковые лепестков 
Справка
Все приведены оценки ширины лепестков основном на спрямлении () в окружении оценивается лепестка и по этому выполненном с лучшей точностью для больших
значениях при направлении излучения
не слишком близких к оси антенны.
-длинна
антенны.Для L>5 данные оценки имеют погрешность меньше 0.2% при поперечном излучении.
При наложении излучателей ошибка может возрасти до 4%, когда луча подходит к оси антенны на угол равный его удвоенной ширины.
Ширина Луча ипли При Осевом Излучении
При
| ξ
| = 1 Δθ0.5
=
108.8˚
Хансен – Вудват вывел условие максимума КНД ИПЛИ в основном излучении:
|
ξ
|опт
=
1 +
Lопт
=
При этом ширину луча: Δθ0.5 = 60.6˚
Минимум при предельном излучении, но при этом уровень боковых лепестков относительно главного: − 9.54 дБ это примерно 33% .
Кнд ипли (для случая изотропных элементов ипли)
В режиме поперечного и наклонного излучения при | ξ | < 1 −
:
DA
=
2
,
L
≥ 5λ
при этом коефициент рассеивания KA
≤
10 %
В режиме осевого излучения | ξ | = 1 : DA = 4 , L ≥ 5λ , KA ≤ 10 %
В режиме осевого излучения при максимуме КНД:
|
ξ |опт
=
1 +
, DA
=
7.2
,
KA
≈
43 %
Влияние амплитудного распределения возбуждения на параметры прямолинейной антенны ( пла )
ПЛА с равномерным амплитудным распределениям обладают большим уровнем боковых лепестков (от −13.2 дБ). Зачастую недопустимо велик. Уменшить уровень бокового излучения можно, используя неравномерное амплитудное распределение, спадающее к краям антенны. Так, для прямолинейной антенны L, в которой фазу возбуждения считают постоянной, амплитуду возбуждения изменяется вдоль антены по закону
“ косинуса на пьядестале ” :
å(z)
= 1 + Δcos2π
; | z
| ≤
å(z)
= 1 +
В
результате сумиирования 3-х АФР с
постояными амплитудными распределениями,
у которых амплитуда 1-го еденица и
амплитуды боковых, смещенны относительно
первого ψ
(
).
Получаем
результирующее ХНА с уменшеным уровнем
боковых лепестков (УБЛ), который для
антенн с АФР “cos
на пьедестале” определяется соотношением:
УБЛ
= − [13 + 13Δ
+ 22
]
дБ
При этом уровень боковых лепестков можно уменшить посредством увеличения Δ, однако, при этом происходит расширение главного лепестка:
Δ
,
где
- ширина
луча ИПЛИ, а множитель в скобках
представляет собой коефициент расширения
луча (КРЛ).
Так
при Δ
= 0.4 ширина луча =
, а
КРЛ = 1.2 (луч стал шире на 20%), а уровень
боковых лепестков уменшится на 10 дБ (в
10 раз).
При
этом КНД =
, где
=
является
КНД ИПЛИ.
СПРАВКИ:
Формула для КНД верна и при отрицательных Δ, т.е. при амплитудных распределениях с подальшем подьемом к краям антенны.
В этом случае суммиравние ХНА составляющих заменяется разностью;
Увеличение боковых лепестков сопровождается некоторым уменшением ширины главного лепестка.
Увеличение уровня боковых лепестков влечет за собой увеличение коефициента рассеивания, поетому при создании антенны, не используют амплитудное распределение возбуждения с подьемом к краям антенны.
Антенну с равномерным амплитудным распределением возбуждения (ИПЛИ) в режиме поперечного возбуждения имеют найменьшую ширину главного лепестка.
Синфазные ПЛА с равномерным амплитудным распределениям имеют найбольшую величину КНД, по сравнению с любими другими амплитудными распределениями.
Помимо рассмотренного “cos на пьедестале” в практике антенн часто используют другие распределения, спадающее к краям антенны. (Например: гипербола на пьедестале).
Теоретически при отказе от принципа синфазного сложения полей с точкой главного максимума можно получить сколькоугодно высокий КНД линейной антенны.