Излучение возбуждённых поверхностей. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн

10.1. Излучение возбужденных поверхностей

Рис.10.1.

1) Излучение открытого конца волновода.
2) Излучение рупорных антенн.
3) Излучение линзовых антенн.
4)

(10.1)

Поле, создаваемое элементом Гюйгенса в дальней зоне (часть плоского волнового фронта):

Поле

f(x,y)=f(x)f(y)

Амплитудное распределение:

Поле, создаваемое элементом Гюйгенса, расположенного в произвольной точке поверхности:

Рис. 10.2

δr = xCosφSinΘ + ySinφSinΘ (10.4)

1RO = 1XO CosφSinΘ + 1YO

(10.5)

Тогда:

(10.6)

Суммарное поле, создаваемое поверхностью:

*

*

Для вычисления интеграла рассмотрим частный случай:

Синфазное равноамплитудное возбуждение

(10.8)

u = (kaSinΘCosφ)/2
v = (kbSinΘSinφ)/2

Введём обозначение:

(10.9)

Нормированная диаграмма направленности:

ДН поверхности определяется в основном множителями Sin(u)/u, Sin(v)/v. Они

(1 + Сos(θ)) - определяет однонаправленные свойства излучающей поверхности.
Рассмотрим ДН в

Рис.10.3.

ДН в двух сечениях:

kbSinΘEO = 2Nπ,
N=1, 2, 3, ...
kaSinΘHO = 2Nπ.

SinΘE01=λ/b, SinΘH01=λ/a

Направления нулевого излучения

2ΘE0.5=510 λ/b,
2ΘH0.5=510 λ/a.

Ширина ДН по половинной мощности:

1) Т. о. ДН в данной плоскости тем уже, чем больше

f(x) = ESOCos(πx/a),
φ = 0 (плоскость Н),
f(y) = 1, ψ(x,y) =

Рис. 10.4

(10.10)

Тогда, поле излучения в плоскости φ = 0 :

(10.11)

Т. о.:

ΘH=0; Emax=2ESOab/(πrλ).

(10.12)

Нормированная диаграмма направленности:

*

kaSinΘEO/2 = π/2

kaSinΘEO/2 = 3π/2

SinΘHO = 3λ/a

Первый боковой минимум:

Второй минимум:

Первое

10.2. КНД излучающей поверхности:

(10.13)

Вектор Пойнтинга:

(10.14)

Мощность излучения:

Максимальная напряжённость поля в дальней зоне:

(10.15)

КНД:

f(x)=f(y)=1 ψ(x,y)=0

Рассмотрим частный случай:

1)