Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование антенно-фидерных устройств

Подождите немного. Документ загружается.

в //-плоскости

. /рл cos (-/2 sin 5)

" cos 8

Следует иметь в виду, что эти формулы не учитывают

конечных размеров экрана, в котором прорезаны щели,

и влияния питающего волновода. Можно считать, что

щели прорезаны на широкой

стенке прямоугольного волно-

вода с волной Ню перпенди-

кулярно его оси, причем вол-

новод закорочен с одного кон-

ца и согласован с другого

(рассматривается только одно

плечо). Если расстояние от

щели до закороченного конца Рис 11-85 Двойная сет-

волновода равно Я/2, ТО реак- ментно-параболическая

тивное сопротивление участка антенна,

равно нулю. Расчет щелей

заключается в определении их резонансной длины и обес-

печении их согласования с волноводом.

Для согласования питающего волновода и волновода

с щелями применяют, как указывалось, сужение питаю-

щего волновода. Кроме того, используют реактивный

штырь в широкой стенке волновода о щелями,

расположенными напротив Г-соедипения волноводов

(рис.

11-84).

Линейные облучатели. В качестве линейных облучате-

лей, используемых для облучения цилиндрических зер-

кал, можно применять весьма разнообразные источники

электромагнитных волн. Наибольшее применение нашли

сегментно-параболическая антенна (рис. 11-16,г) и раз-

личного рода линейные решетки

ДН сегментно-параболичеокой антенны в плоскости,

перпендикулярной пластинам антенны, очень широкая.

Для ее сужения применяют небольшой рупор, который

часто выполняется заодно с пластинами антенны. Рас-

крыв рупора выбирается таким, чтобы его ДН соответст-

вовала углу раскрыва зеркала.

Более диапазоннными, чем простая сегментно-парабо-

лическая антенна, являются изогнутые (двойные) сег-

ментно-параболические антенны (рис. 11-85). По сущест-

ву такой облучатель представляет собой металловозцуш-

ную линзу. Расчет такой антенны приведен в гл. 10

641

(§ 10-7). В качестве облучателя линзы попользуют ру-

поры, близкие к экспоненциальным (рис. 11-86). Так же

как и у сегментно-параболической антенны, для сужения

ДН в плоскости, перпендикулярной пластинам, исполь-

зуют небольшой рупор.

Как уже указывалось, в качестве линейных облуча-

телей широко используются различного рода линейные

Рис.

11-86. Облучатели двойных сегментно-пара-

болических антенн и их диаграммы направлен-

ности.

решетки излучателей. На сантиметровых волнах весьма

удобно применять волноводно-вибраторные и волновод-

но-щелевые антенны. Такие антенны имеют широкую ДН

в плоскости, перпендикулярной оси волновода (оси ре-

шетки излучателей). Для сужения ДН в этой плоскости

волноводную антенну используют как возбудитель сек-

ториального рупора, размеры которого выбираются

исходя из требуемой ширины ДИ. Такие облучатели

интересны тем, что позволяют осуществлять управление

ДН антенны (качание ДН) в плоскости линейного источ-

ника (гл. 8).

Другие типы облучателей. Помимо перечисленных вы-

ше типов облучателей, возможно применение для облу-

чения зеркал и антенн других типов. Так, для получения

зеркальной антенны с вращающейся поляризацией в ка-

честве облучателя возможно использование спиральных

антенн или специальных рупорных антенн. В качестве

642

облучателя зеркала возможно использовать диэлектри

ческую антенну, антенну типа «волновой канал» и т п

Проектирование таких антенн ведется обычными мето-

дами Основными исходными данными при проектирова-

нии являются требования правильного облучения зеркала

и малая экранировка раскрыва

Литература к гл 11

1 Тартаковский Л Б, Боковое излучение идеального

параболоида с круглым раскрывом, «Радиотехника и электроника»,

т IV, 1959, № 6, стр 920

2 Модель А М, Расчет ДН антенны в виде параболоидов

вращения, «Радиотехника», т 6, 1951, № 1, стр 62

3 Гинзбург В М, Белова И Н, Расчет параболиче-

ских антенн, изд во «Советское радио», 1959

4 Конторович М И, Об усреднении граничных условий

на поверхности сетки с квадратными ячейками, «Радиотехника и

электроника», т 8, 1963, № 9

5 Ямпольский В Г, Наклонное падение плоской волны

на проводящую сетку, «Радиотехника», т 10, 1955, № 9,

стр 39—48

6 Ashmead J, Pippard А В, The Use of Spherical

Reflectors as Microwave Scanning Aerials, J Inst Elec Eng, 1946

7 Флайерти И , К а д а к E, Антенны для радиолокацион

ной станции сверхдальнего обнаружения, «Радиотехника и ^лектро

ника за рубежом», 1959, № 1 (49), стр 37

8 Смирнов В И, Курс высшей математики, т 1, Изд во

ГТТИ

9 Dunbar A S, Calculation of Doubly Curved Reflectors

for Shaped Beams, Proc IRE, vol 36, 1948, № 10, p 1289

10 X а н н а н П , Двухзеркальные антенны, построенные на

принципе телескопа Кассегрена, «Зарубежная радиоэлектроника»,

1961,

XII, № 12, стр 71

11 Вилки неон Ф И.Эппельбаум А И, Двухзеркаль

ная система Кассегрена, «Зарубежная радиоэлектроника», 1961,

№ 12, стр 89

12 Б а хр ах Л Д, Вавилова И В, Сферические двух-

зеркальные антенны, «Радиотехника и электроника», 1961, VII, №7,

стр 1146—1156

13 Foides G P.SolvmarL, Lens Aerial Design, Electro-

nics and Radio Eng, vol 36, 1959, II, № 2, p 73

14 Пономарев H Г, Графический метод построения про

филеи анланатических антенн, «Радиотехника и электроника», т IV,

1%1, II, № 2, стр 214

ОБЩАЯ

ЛИТЕРАТУРА

1 Айзенберг Г 3, Антенны ультракоротких волн, Связь-

издат, 1957

2 Айзенберг Г 3, Коротковолновые антенны, Связьиздат,

1962

3 Введенский Б А, Аренберг А Г, Радиоволново-

ды,

ч I, Гостехиздат, 1946

4 Вайнштейн Л А, Дифракция электромагнитных и зву-

ковых волн на открытом конце волновода, изд-во «Советское радио»,

1953

4а В а и п ш т е и н Л А, Теория дифракции и метод фактори-

зации, изд-во «Советское радио», 1966

5 Вайнштейн Л А, Электромаишгные волны, изд во «Со-

ветское радио», 1957

6 бе

дик О Г, Антенны с немеханическим движением

луча, изд во «Советское радио», 1965

7 Гольдштейн Л Д , 3 е р и о в Н В, Электромагнитные

поля и волны, изд во «Советское радио», 1961

8 Домбровский И А, Антенны, Связьиздат, 1951

9 Драбкин А Л, Зузенко В Л, Антенно-фидерные

устройства, изд во «Советское радио», 1961

10 Дорохов А П, Расчет и конструирование антепно-фи-

дериых устройств, изд во Харьковского университета, 1960

11 Jasik Н, Antenna Engineering Handbook, N Y, 1961

112 Зе л к и н Е Г , Построение излучающей системы по задан-

ной диаграмме направленности, Госэнергоиздат, 1963

13 Кг a us J D, Antennas, N Y,1950

(14 Лавров Г А, Князев А С, Приземные и подземные

антенны, изд-во «Советское радио», 1965

15 Марков Г Т, Антенны, Госэнергоиздат, 1960

16 Микаэлян А Л, Теория и применение ферритов на

сверхвысоких частотах, Госэнергоиздат, 1963

17 Надененко С И, Антенны, Связьиздат, 1959

18 Пистолькорс А А, Приемные антенны, Связьиздат,

1937

19 Пистолькорс А А, Антенны, Связьиздат, 1947

20 Потехин А И, Некоторые задачи дифракции электро-

магнитных волн, изд-во «Советское радио», 1948

21 Покрасс А М, Перископические антенны п беспровод-

ные линии передачи, Связьиздат, 1963

22 Резников Г Б, Самолетные антенны, пзд во «Советское

радио», 1962

644

23 Саусворт Дж К, Принципы и применение волноводной

пьрсдачи, изд во «Советское радио», 1955

24 Сканирующие антенны СВЧ, Труды МАИ, вып 159, под ре-

дакцией Дерюгина Л Н , Машиностроение, 1964

25Стрэттон Д А, Теория электромагнетизма, Гостехиз-

дат, 1948

26 ФельдЯ Н, Основы теории щелевых антенн, изд-во «Со-

вет

ское радио», 1948

27 ФельдЯ Н, Бененсон Л С, Антенны сантиметровых

и дециметровых волн, ч I, изд во ВВИА им проф Н Е Жуков

ского, 1955

28 Фельд Я Н, Бененсон Л С, Антенно фидерные

устройства, ч II, изд-во ВВИА им проф Н Е Жуковского, 1959

29 Фокс А Д, Миллер С Е.ВейсМ Т, Свойства фер

рутов и их применение в диапазоне СВЧ, изд во «Советское радио»,

1956

30 Фрадин А 3, Антенны сверхвысоких частот, изд во «Со-

ветское радио», 1957

31 Ш и р м а н Я Д, Радиоволноводы и обьемные резонаторы,

Счязьиздат, 1959

32 Щелкунов С, Фриис Г, Антенны Теория и практика,

изд во «Советское радио», 1959

33 Watson W Н, The Physical Principles of Waveguide

Transmission and Antenna System, London, 1947

34 Антенны сантиметровых волн, ч I и II, перевод под ред

Я Н Фсльда, изд во «Советское радио», 1950

35 Линии передачи сантиметровых волн, ч I и II, перевод

под ред Г К Ремеза изд во «Советское радио», 1961

36 Справочник по волноводам, перевод под ред Я Н Фельда,

изд во «Советское радио», 1952

37 Т h о и г е

L , The Antenna, London, 1960

38 Техника сверхвысоких частот, перевод под ред Я Н Фель-

да, изд во «Советское радио», 1952

39 Теория линий передачи сверхвысоких частот, ч I и II, пе-

ревод под ред А И Шпунгова, изд во «Советское радио», 1952

40 Я п к е Е ЭмдеФ, ЛешФ Специачьные функции,

изд во «Наука», 1964

41 Фельдштейн А Л, Явич Л Р, Смирнов В П,

Справочник по элементам волноводной техники, Госэнергоиздат,

1963

42 Шифрин Я С, Вопросы статистической теории антенн,

изд во «Советское радио», 1966

43 Харвей Техника сверхвысоких частот ч I и II, изд во

(Советское радио», 1965

ОГЛАВЛЕНИ Е

Предисловие . 3

Введение 5

Глава первая Основные характеристики антенн .... 9

1 1 Параметры передающих антенн 9

1 2 Параметры приемных антенн 29

Глава вторая Методы расчета основных характеристик антенн 32

2 1 Основные уравнения теории антенн ... 32,

2 2 Расчет диаграмм направленности антенн . . . об

2 3 Расчет диаграмм направленности антенн с излучаю-

щим раскрывом 42

2-4 Диаарачмы направленности плоских синфазных рас-

крывов . ... 47

2-5 Диаграммы направленности систем (решеток) излуча-

телей ... ... 69

2 6 Влияние фазовых искажении в раскрыве антенны 70

2 7 Влияние случайных и периодических ошибок на пара-

метры антенн . .... 75

2 8 Расчет коэффициента направ ieiinoro действия 81

2 9 Об определении входьою сопротивления антенны 84

2 10 Расчет действующей высоты и действующей площади

антенны ... 89

2-11 Об учете влияния чем ш на параметры антенны 92

2 12 Расчет шумовой температуры антенны . . 98

2 13 Основные законы геометрической оптики, применяе-

мые при расчет антенн и их характеристик ... 101

Глава третья Вибраторные антенны . . . . 108

3 1 Симметричные вибраторы . . . . 108

3 2 Несимметричные вибраторы . 138

3-3 Некоторые варианты вибраторных антенн 154

3 4 Максима 1ьная допустимая мощность в вибраторной

антенне . ... 158

3-5 Многовибраторные антенны .... .161

Глава четвертая Щелевые антенны 181

4 1 Щели, прорезанные в плоских экранах ... 181

4 2 Пазовая антенна . 198

4-3 Щели, прорезанные в прямоугольном волноводе 200

4-4 Щели, возбуждаемые с помощью неоднородностей

в волнрводе . 210

646

4-5 Щели, прорезанные п круглых цилиндрических по-

верхностях .... 215

4-6.

Щели, прорезанные в ребристом волноводе . . . 219

4-7.

Щели, прорезанные в П-волповоде 222

"лава

пятая.

Решетки излучателей 228

5-1 Общие соотношения. Линейные решетки .... 228

5-2 Равномерные линейные решетки 231

5-3.

Линейные решетки с неравномерным амплитудным

распределением

251

5-4 Расчет связи излучателей с питающей линией . - . 266

5-5 Неэквидистантные линейные решетки 272

5-6. Кольцевые решетки 284

"лава

шестая.

Антенны из длинных проводов с бегущей волной 294

6-1 Длинный провод с бегущей волной тока. Однопровод-

ные антенны бегущей волны 294

6-2. V-образная антенна .

309

6-3 Ромбические антенны 312

"лава седьмая Антенны с уголковым рефлектором . . . 330

7-1 Уголковая антенна с симметричным возбуждением . 330

7-2 Уголковая антенна с несимметричным возбуждением 342

'лава восьмая. Решетки излучателей с управляемым поло-

жением диаграммы направленности . 350

8-1.

Общие соотношения 350

8-2. Фазовое управление диаграммой направленности ли-

нейной решетки 361

8-3.

Коммутационное управление диаграммой направлен-

ности 392

8-4. Частотное управление диаграммой направленности в

решетках излучателей 420

8-5. Мноюлучевые антенные решетки 440

лава девятая. Антенны осевого излучения 454

9-1 Общие соотношения 454

9-2. Замедляющие структуры и поверхности . . . 461

9 3. Антенны поверхностных волн 485

пава

десятая

Волноводные излучатели и рупорные антенны 503

10 1. Волноводные излучатели 503

10-2.

Типы рупорных антенн 509

10 3. Секториальные рупоры 513

10-4 Пирамидальные рупоры 517

10 5 Конические рупоры 521

10-6.

Блконические рупоры 525

10 7. Специальные типы рупоров 528

10 8 Согласование рупоров 534

шва

одиннадцатая.

Зеркальные антенны 536

11-1 Геометрические соотношения для параболических по-

верхностей 536

11-2 Расчет диаграммы направленности зеркальных антенн 538

11-3 Коэффициет направленного действия и оптимальный

го

раскрыва зеркальной антенны 543

647

11-4.

Боковое излучение зеркальных антенн .... 546

11-5 Управление положением диаграммы направленности

в параболических антеннах 550

11-6.

Некоторые вопросы конструирования зеркальных

антенн 557

11-7 Модификации параболических зеркальных антенн 566

11-8.

Сферические и круглоцплнпдрические зеркальные ан-

тенны 572

11-9.

Зеркальные антенны для создания диаграмм направ-

ленности специальной формы 577

11-10 Двухзеркальные антенны 598

11-11.

Облучатели зеркальных антенн 614

Общая литература 644