Автор неизвестен - Сборник научных трудов 3-го международного радиоэлектронного форума прикладная радиоэлектроника - страница 71

Страницы:
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  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 

_ „г      1 - sin p sinp i   i 2sin p

Причем H  _----; E0 _±--. Компоненты ZE и ZM при

1 + sinp sinp0 1 + sinp sinp0

этом имеют вид:

Ze _-        tg X;   Zm _        ctg X, sinp0    2 sinp0 2

где x_W0 + Aat - x(k1 cos p + k2 cos p0).

Показано, что фиксация угла a_ 450 приводит к сравнительно небольшому снижению уровня основного лепестка на кроссовой и значительному росту зеркального лепестка на согласной поляризации.

Для проектирования отражателей сложной формы с заданной матрицей рассеяния приближенными методами были найдены коэффициенты Pm n (m,n = 1,2) отражения от

анизотропной плоскости:

El _ PnEi + P2HZ; HI _ Рг& + P22HZ.

СРРСН'2008

I-ч. 2 - 1 1

При этом полагалось, что искомый закон распределения тензора импеданса Z обеспечивает переотражение плоской волны в заданном направлении p0 на требуемой поляризации.

В результате для Pm,n получены следующие выражения:

P11 _ [ZEZM sin p - sin p0 + ZE(sin2 a sin p sin p0 - cos2 a) + + ZM (cos2 a sin p sin p0 - sin2 a)] / A; P22 _ [sin p, - ZEZM sin p0 + ZE (sin 2 a sin p, sin p0 -- cos 2 a) + ZM (cos 2 a sin p{ sin p0 - sin 2 a)] / A;

Z   - Z

P12 _ sin a cos a(sin p + sin p0) H-E;   P21 _ -P12,

A

2 2 2 2 2 2

где A_ sinp0(1 + ZEZH) + ZE (sin a sin p0 + cos a) + ZM (cos a sin p0 + sin a).

Полученные формулы отличаются от известных [6] коэффициентов Френеля Pm n наличием углов p0 . Это связано с тем, что в работе [6] эти коэффициенты получены для постоянного импеданса, при котором существует только зеркальное отражение волны

2.3. Коэффициенты отражения трехмерной модели импедансной плоскости. На

поверхности S реализован импеданс в виде частой решетки ортогональных произвольно ориентированных (вдоль ортов u и v) реактансных полос ZE, ZM :

Ev _ -ZMHu ;    Eu _ ZEHv .

Импеданс представлен в виде тензора общего вида, компоненты которого связаны с

векторами ЭМП следующим образом: Ey _ Z11Hx + Z12Hy;   Ex _-Z21 Hx - Z22Hy, где

y x y      x x y

Z11 _ ZE sin2 a + ZM cosa; Z22 _ ZE cos2 a + ZM sin a ; Z12 _ Z21 _ sinacosa(ZM - ZE); cosa _(ix,u);sina _ (ix,v), cosa _ (ix,u);sina _ (ix,v)

Плоскость  падения  и  отражения  могут  не   совпадать.   Для определенности

В результате решения задачи синтеза для плоскости, переотражающей падающую плоскую волну в произвольно заданном направлении, получены выражения для коэффи­циентов отражения, введенных для вектора напряженности магнитного поля

Искомые выражения для этих коэффициентов найдены из уравнений Максвелла P11 _ {(Z + Z22 cos y,)(cos y, - Zn) + Z21X + Z12 cos Y0)}/ A; P22 _ {(# + Zn cos У0 )(1 - cos y,Z22) + Z12 (x + Z21 cos /0)}/ A;

P12 _ {Z12(cos?0 + Z cos У,) + X(1 - Z22cos У,}/A; P21 _-{Z21(^ + cosy0cosy,) + X(cosy, - Z11)VA; A= cos y0 (1 + ZEZM ) + ZZ11 + #Z22 - x(Z12 + Z21) , (6)

где X=(ks,ix) (ks,iy); Z={1-(ks,ix )2}; £={1-(ks,iy )2}. cosy = (ki,n); cosy0=-(ks,n); ki, ks -

вектора коэффициентов распространения падающий и отраженной волн.

Формулы (6) отличаются от общеизвестных [6] наличием слагаемых с множителем X, который обращается в ноль, если падающий и отраженный лучи лежат в параллельных или ортогональных плоскостях.

Кроме того найдены выражения для импеданса, обеспечивающего преобразование цилиндрического фронта падающей волны в плоскую отраженную в заданном направле­нии волну. Рассмотрен важный, с точки зрения обеспечения заданных направленных

СРРСН'2008

I-ч. 2 - 1 войств щелевых антенн и обеспечения их электромагнитной совместимости, случай рас­положения источника непосредственно на поверхности импедансной плоскости. Для всех случаев законы распределения чисто реактивного импеданса получены в явном виде.

Получен ряд фундаментальных ограничений на достижимые параметры диаграмм рассеяния. В частности показано, что основной лепесток диаграммы отражения с помощью реактансного покрытия невозможно отклонить от нормали более чем на 300 (при нормальном падении волны).

3. Синтез импедансных отражателей и антенн

3.1. Полученные формулы для коэффициентов отражения неоднородной импеданс-ной плоскости, переотражающей падающую волну в заданном направлении, использова­ны для решения задач синтеза отражателей и антенн, их двумерных и трехмерных моде­лей, по заданным характеристикам отражения и рассеяния на заданной поляризации в требуемой полосе частот.

В качестве заданной предложено выбирать диаграмму рассеяния идеально проводящего или импедансного рефлектора с кусочно-дифференцируемой поверхностью 80 и контуром нормального сечения р0(ф0), имеющего требуемую матрицу рассеяния. Это позволило найти закон распределения синтезируемого импеданса в явном виде.

Определен класс реализуемых диаграмм рассеяния. Получена оценка сектора углов, в котором заданная и синтезированная диаграммы совпадают с требуемой точностью.

На примере решения задач имитации характеристик рассеяния плоского рефлектора и клина показано, что с помощью реактанса от синтезируемого рассеивателя невозможно добиться большего уровня отраженного сигнала, чем от проводящей пластины, имеющей такой же теневой контур и перпендикулярной направлению падения волны. В тоже время с помощью реактансной структуры невозможно снизить уровень отраженного поля кругового цилиндра меньше, чем у клина с прямым углом при вершине.

Страницы:
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  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа