Фазированные антенные решетки и их назначение презентация

Содержание

Фазированные антенные решетки Антенная решетка – система токов, разнесенных в пространстве, имеющая дискретную структуру

Слайд 1Структура курса
Введение
Фазированные антенные решетки и их назначение
Теория ФАР
Основные характеристики ФАР
Диаграммоформирование в

ФАР
Техника ФАР
Схемы возбуждения ФАР
Широкополосные ФАР
Принципы конструирования ФАР
Калибровка и контроль ФАР


Слайд 2Фазированные антенные решетки
Антенная решетка – система токов, разнесенных в пространстве, имеющая

дискретную структуру

Слайд 3Поле отдельного излучателя


Слайд 4Поле системы элементов


Слайд 5Поле системы элементов
Упрощая :
Член перед суммой представляет собой типовое
амплитудное ослабление

и фазовый набег. Итого, для ДН ФАР имеем

Слайд 6Поле системы элементов
Если все элементы одинаковы, то :
Итого :
Или, проще :


Слайд 7ДН ФАР
Диаграмма направленности ФАР
Есть произведение ДН элемента
(парциальная ДН)
На множитель решетки


Слайд 8От углов к обобщенным координатам
Координата Z обычно равна нулю
(решетка плоская)


Слайд 9

Сечения ДН при смещении
ДН в начале координат
ДН смещена


Слайд 10От углов к обобщенным координатам
Координата Z обычно равна нулю
(решетка плоская)


Слайд 11
ДН в начале координат
ДН смещена



Слайд 12От углов к обобщенным координатам
Координата Z обычно равна нулю
(решетка плоская)


Слайд 13От углов к обобщенным координатам
Координата Z обычно равна нулю
(решетка плоская)


Слайд 14Множитель решетки
Перепишем, с использованием дельта-функций :
Итак, множитель решетки есть преобразование Фурье


от распределения в апертуре (двумерное)

Слайд 15Линейная решетка
Нечетное число элементов, числом N+1
Четное число элементов, числом N


Слайд 16Равномерное амплитудное распределение в линейной решетке конечных размеров
Амплитудное распределение A представляет

собой произведение

гребенки Дирака (она бесконечна)
на высекающую функцию (она столообразная)

Соответственно, фурье-образ произведения – это свертка образов

Слайд 17Основной лепесток ДН
Столообразная высекающая функция отображается в


Слайд 18Интерференционные лепестки
Гребенка Дирака отображается в гребенку Дирака


Слайд 19Соответственно, свертка


Слайд 20Равномерное амплитудное распределение в линейной решетке конечных размеров
Амплитудное распределение A представляет

собой произведение

гребенки Дирака (она бесконечна)
на высекающую функцию (она столообразная)

Соответственно, фурье-образ произведения – это свертка образов

Слайд 21Для антенн с четным числом элементов
Сдвиг по координате эквивалентен сдвигу (инверсии)

фазы

Слайд 22Соответственно, свертка


Слайд 23Количественные соотношения
Ширина основного луча - (линейная решетка

или прямоугольная)

Вообще форма луча определяется апертурой и распределением в ней

Расстояние между интерференционниками: см фазу




Слайд 24Количественные соотношения
Расстояние между интерференционниками: см фазу
- фазовый набег на один шаг

решетки

одинаков (с точностью до 360) для соседних направлений

или

Условие возникновения:


Слайд 25Условия отсутствия
При сканировании в области
При сканировании везде:
или


Слайд 26Интерференционные лепестки оказывают существенное влияние на характеристики антенны
Помехоустойчивость (ЭМС)
Коэффициент усиления (КНД)
Область

сканирования

(в большинстве случаев отрицательное)


Слайд 27Двумерные решетки
прямоугольная
(квадратная)
треугольная
(гексагональная)


Слайд 32Изменение КУ ФАР при сканировании


Слайд 34Методы подавления ИБЛ
За счет уменьшения шага решетки
За счет подбора ДН излучателя
За

счет неэквидистантной расстановки
За счет разделения на подрешетки

Слайд 35Подавление ИБЛ
За счет уменьшения шага решетки
Расстановка излучателей с шагом, ненамного превышающим


половину длины волны (или меньше)

Существенный недостаток –
избыточность количества элементов

Недостаток - при шаге элементов меньше половины длины волны,
решетка может «запираться»


Слайд 36Оптимальное количество элементов
КУ задает размер антенны (ШДН)
Область задает шаг между

элементами


Альтернатива - сколько поместится элементов в области при данном шаге

грубо говоря, сколько поместится ортогональных лучей ФАР
в заданной области сканирования


Слайд 37Подавление ИБЛ
За счет подбора ДН излучателя


Слайд 38Так не бывает!
Для формирования столообразной ДН нужна бесконечная апертура.
Для формирования вот

такой - как минимум вся поверхность апертуры

Слайд 40Перекрывающиеся апертуры


Слайд 41Перекрывающиеся апертуры


Слайд 42Перекрывающиеся апертуры


Слайд 43Перекрывающиеся апертуры


Слайд 44Перекрывающиеся апертуры


Слайд 45Перекрывающиеся апертуры


Слайд 46Перекрывающиеся апертуры


Слайд 52Подавление ИБЛ
Для формирования ДН используется вся поверхность апертуры элемента
При формировании столообразной

ДН элемента, апертура элемента недоиспользуется

За счет подбора ДН излучателя


Слайд 53Выводы
Наиболее эффективная форма ДН близка к столообразной
Для эффективной формы ДН нужно

организовать связь между каналами
Чем больше связь – тем сложнее схема
Компромисс – связь излучателей по эфиру (получилось то, что получилось)

Заметки

Крайние элементы имеют другую ДН
(иногда даже используют ряд или два пассивного окружения)
КУ антенны вовсе не «скачет» при появлении видимого ИБЛ
Нули парциальной ДН – место, где ФАР может «запереться»


Слайд 54ДН излучателя – огибающая для КУ ФАР


Слайд 55Подавление ИБЛ
Неэквидистантная расстановка элементов


Слайд 56Периодичность vs апериодичность


Слайд 57За счет разделения на подрешетки


Слайд 58За счет разделения на подрешетки


Слайд 59За счет разделения на подрешетки


Слайд 60За счет разделения на подрешетки


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика