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天线基础知识(3):余割平方天线
2019-09-06 22:11:38

本文有前二部分《天线基础知识(1):天线的功能及特性天线基础知识(1):天线的功能及特性》和《天线基础知识(1):天线的功能及特性》,今天是第三部分。

余割平方天线

余割平方天线是专门为空中侦查雷达规划的天线。这使得波束中辐射的散布愈加合理,然后完成更抱负的空间扫描。

余割平方天线基础知识(3):余割平方天线是当方针在波束内以稳定的高度移动时,在接纳机的输入端完成更均匀的信号强度的办法。

图15 余割平方天线辐射图的笔直投影,蓝色为理论形状,赤色为实测形状

在实践中为取得余割平方模方向图,有以下两种办法:

  • 变形的抛物面反射器
  • 抛物面反射器由多喇叭馈电,构成波束叠加

在实践运用中余割平方能够经过抛物面反射器的变形来完成。辐射体坐落抛物面反射器的焦点处,在抱负状况下,当波脱离抛物面反射器时会构成一个相对尖利的辐射波瓣。

图16 不同的变形,以构成余割平方

为了得到余割平方,有必要进步一部分辐射能量。一种办法是反射器顶部曲折度减小。落在曲折较小的区域(顶部天线基础知识(3):余割平方天线)的波束被反射了出来。与此相似的一种状况是,使反射器的下部曲折得更凶猛。

辐射体的波瓣在边际也较弱,因而反射器的边际比中心遭到的波反射更弱。实践上因为呈现的波束并没有很大的功率密度,所以在更高海拔上的勘探规模遭到了约束。

5.1逆余割平方

地上运动雷达和船只交通系统运用的天线规划选用逆余割平方和外表定向能量掩盖,为外表方针供给稳定增益。

图17 逆余割平方掩盖图

掩盖图中显现了具有逆余割平方天线形式的舰船雷达的天线形式。天线被规划成优先辐射到0(地平线)以下,为挨近海面的方针供给稳定的检测。

5.2叠加波束余割平方天线

余割平方方向图能够经过两个或多个喇叭作为抛物面反射器的馈源来完成。

每个辐射喇叭都定向发射。假如将发射功率长颈鹿简笔画不均匀地散布在单个辐射单元上,则天线方向图挨近余割平方方向图。

在运用几个接纳通道时,还能够进行高度分配。方针能够被分配到指定高度的波瓣上。

图18 加波束余割平方天线原理

余割平方天线并不局限于抛物面反射器,也能够用其他品种的天线来完成。在八木天线阵中,这种方向图是经过定向波天线基础知识(3):余割平方天线与地外表反射波的干与来完成的。

图19 ASR910雷达的多馈源完成余割平方

5.3证明

术语“余割”听起来很像一个数学三角函数。这是对的,可是,这一项和咱们的天线有什么联络呢?

高度H和间隔R决议了俯仰角…

回想上一页写的:“余割平方是一种办法,当方针在波束内以稳定的高度移动时,在接纳机的输入端完成共同的信号强度。”

假如咱们依据间隔转化公式,并运用上面说到的三角联络,就会呈现术语“余割”—并且…在信号强度共同的状况下还有什么…咱们能够从雷达方程推导出这种联络:

假如回波信号在接纳机的输入端具有均匀的信号强度,则其间隔与天线增益的平方成线性联络。

能够从算术上缩短高度。

用上面的“余割”公式来替代值域。依据上述界说,高度应是常数。这意味着,咱们也能够在不改动依靠联络的状况下缩短高度。

因而,咱们得到了一个数学描绘的天线与“余割平方形式”。

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