|
| |
|
Слаботочка Книги 0,6 0,4 05 0,1 0,2 0,6 0,4
0,5 1 с 0,05 0,1 0,2 0,5 1 Рис. 9.29 ошибки. Кривые, для которых = = оо, соответствуют дальней зоне. Как видно из рисунков, для каждой изолинии существует некоторое наихудшее значение с, при котором заданный уровень расширения достигается при минимальных значениях а. Приведенные на рисунках изолинии позволяют определить степень расширения средней ДН при заданных значениях а и с, а также решить и обратную задачу: по заданному расширению средней ДН антенны в зоне Френеля или дальней зоне определить область допустиК1ЫХ значений параметров случайных ошибок а и с. Коэффициент дефокусировки. Вернемся к рис. 9.24, иллюстрирующему продольное распределение средней интенсивности поля. По оси ординат здесь отложены значения величины Р(0, Rn) Ро(0,1) 1 /(0,Я )2 ДО, Д ) Л2/о(0,1)Р RI При написании последнего выражения учтено, что /о(0,1)р /(0,Оо)2=1. Величина /(0,Ян) характеризует, во сколько раз квадратичные и случайные фазовые ошибки уменьшают интенсивность поля в точке с координатами (О, Ян) по сравнению с интенсивностью поля, сфокусированной в ту же точку антенны без ошибок. Величину и = 1/1/(0, Ян)Р называют коэффициентом дефокусировки. Значения и для некоторых а и с представлены на рис. 9.30,а, б. Дефокусировка связана как с расширейием главного лепестка средней ДН, так и с ростом УБИ антенны. О вкладе каждого из этих эффектов в общую дефокусировку поля можно судить по данным табл. 9.1, в которой сопоставлены значения коэффициента дефокусировки v (в числителе) и относительной ширины средней ДН 2ucp/2uq (в знаменателе). Данные, приведенные в колонке а = О, соответствуют системе без случайных фазовых ошибок, т.е. ситуации, когда сказываются лишь регулярные квадратичные фазовые ошибки. Остальные колонки соответствуют ситуации, когда расширение ДН и увеличение УБИ лепестков обусловлены совместным действием квадратичных 40 20 40 20
01 0,02 0,04 0,06 0,1 0,2 0,4 0,6 J?H Рис. 9.30 Таблица 9.1. Значения коэффициента дефокусировки и и относительной ширины средней ДН 2u;cp/2wo
9.3.2 Интегральные энергетические характеристики поля и случайных фазовых ошибок. Таблица показывает, что в большинстве случаев основной вклад в дефокусировку поля в зоне Френеля вносит повышение УБИ. Из таблицы можно также видеть, как влияют на расширение ДН в зоне Френеля регулярные и случайные фазовые ошибки. Для этого надо сопоставить значения Iu-c/uq, приведенные в колонке а = О, со значением этой же величины в других колонках. Вклад регулярных и случайных фазовых ошибок в расширение средней ДН можно установить и при сопоставлении изолиний на рис. 9.28 и 9.29. Очевидно, что по мере углубления в зону Френеля влияние регулярных квадратичных ошибок будет возрастать. Данные таблицы дают количественную оценку этой закономерности. 9,3.2. Интегральные энергетические характеристики поля Интегральные энергетические характеристики поля антенны показывают, как распределяется излучаемая антенной мощность между различными областями пространства. Типичной интегральной характеристикой в обычной (детерминированной) теории антенн в дальней зоне является коэффициент рассеяния который определяет, какая часть излучаемой антенной мощности уходит в боковое излучение. При статистическом подходе рассматривается распределение в пространстве (различных его областях) сред- 9.14 9.16 ней мощности. В учены три типа статистических интегральных характеристик несфокусированной антенны: область основного потока средней мощности (ОПСМ), коэффициенты рассеяния средней мощности /?ср и концентрации средней мощности в угловых секторах, соответствующих ближайшим боковым лепесткам невозмущенной ДН в дальней зоне. Указанные характеристики рассмотрены для линейной антенны во всей глубине зоны Френеля. Это позволяет видеть, как перераспределяется в пространстве излучаемая антенной средняя мощность по мере удаления от антенны. Приведем некоторые результаты для первых двух интегральных характеристик - области ОПСМ и величины /?лср Границы области ОПСМ р определяют из условия, чтобы заключенная в этих границах средняя мощность излучения равнялась мощности уходящей в главный лепесток невозмущенной ДН в дальней зоне. Для линейной антенны с равномерным амплитудным распределением и случайными фазовыми ошибками уравнение для нахождения имеет вид j \f{u,x)?du = j /о( ,0) о о /sin и du = du = si(27r), (9.68) где si(27r) = 1,418 - интегральный синус аргумента 27г; /(U,x)P определяется из соотношения (9.67). Уравнение (9.67) решается численно. Зная ср) можно найти и поперечные размеры области ОПСМ {\/L)Ru%. рис. 9.31,а, б. Как видно из этих рисун- Значения гхр и показаны на 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [61] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||