Влияние фазовых искажений на параметры прямолинейной антенны

Различают:

- детерминированные;

- случайные фазовые искажения.

Распределение детерминированных фазовых ошибок является гладким и его представляют в формуле степенного ряда

Где - амплитудное распределение

- фазовое распределение

Распределение фазовой ошибки возбуждателя.

Детерминированные фазовые искажения подразделяються на на:

- линейные;

- квадратичные;

- кубичные.

Линейное фазовое искажение

Общей линейный закон распределения фазы сохраняется, однако коэффициент замедления изменяется.

При равномерном амплитудном распределение множитель направленности примет вид:

Линейная фазовая ошибка Ф₁ на краю антенны по отношению к ее середине приводит к сдвигу ХН вдоль оси на величину –Ф₁, то есть происходит отклонение луча в пространстве на некоторый угол в сторону края антенны, получившего дополнительное запаздывание.

Для длинных антенн, у которых такое же относительное смещение луча произойдет в масштабе углов наблюдения

СПРАВКА:

При спадающем амплитудном распределении абсолютное смещение максимального излучения для фиксированного Ф остается неизменным. Однако относительная угловая ошибка уменьшена из-за расширения луча.

Где, – коэффициент разширения луча.

Уменьшение относительной угловой ошибки положения луча обусловлено уменьшение роли краевых участков антенны, где фазовая ошибка найбольшая.

Квадратичные фазовые искажения

Квадратичные фазовые искажения не вызывают смещения максимальной характеристики направленности, однако приведет к расширению главного лепестка и заплыв минимумов излучения.

Наиболее сильно квадратичные фазовые искажения сказываются при равномерном амплитудном распределении, здесь наблюдается даже раздвоение главного лепестка.

При спадающем амплитудном распределении найболее сильно расфазированные края антенны дают вклад в общее излучаемое поле, и искажение ДН получается меньше.

Изменение формы характеристик направленности при квадратичных фазовых искажениях приводит к снижению КНД и к уменьшению КИП.

Квадратичные фазовые искажения чаще всего встречаются в коротких рупорных антеннах и в параболических зеркальных антеннах при осевом смещении излучателя из фокуса параболоида.

Эти искажения называются погрешностью фокусировки, или просто дефокусировкой.

Кубичные фазовые искажения

Кубичные фазовые искажения вызывают сдвиг максимума направленности в сторону края антенны с дополнительной краевым запаздыванием.

Относительное смещение

Отклонение максимума при равномерном распределении и кубичной фазовой ошибки в 1,7 раза жене чем при линейной ошибки.

Искажения формы ДН заключается в том, что главный лепесток расширяется и становится не симметричным.

Боковые лепестки по одну сторону увеличиваются, по другую уменьшаются, снижается КНД антенны.

При спадающим краям амплитудных распределении влияние кубической фазовой ошибки на форму ДН ослабляется.

Кубичные фазовые ошибки встречаются:

- в параболических зеркальных антеннах при смещении излучателя из фокуса при боковом направлении.