Горобець Н. Н., Дахова В. М. Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна Пл. Свободи, д. 4, Харків – 61077, Україна Тел.: +38 (057) 7075175; e-mail: Nikolay.N.Gorobets @ univer.kharkov.ua

Однак, в формулах (4) передбачається, що парціальні ДН мають однакову спрямованість по азимутальної кутку, тобто аксіально-симетричні відносно осі OZ. Тому значення парціальних КНД, обчислені за формулами (2) і (4), розрізняються, так як в них внесок ДН в інтеграл в одному і тому ж напрямку різний.

У таблиці для уголковой антеною решітки з N = 5 диполів Герца в кожній секції наведені значення КНД, розраховані за різними формулами для декількох кутів 0 $ нахилу секцій. У таблиці також наведені усереднені значення КНД розраховані за парціальним ДН

згідно (4).

CO

про

D

D0

djt/2

Vd0djt/2

D

o

dV/2

90

10.29

121.1

1.0

11.01

10.29

1.0

75

10.19

34.8

2.79

9.85

10.51

2.16

60

9.814

17.62

5.0

9.287

11.14

2.61

45

9.669

12.67

6.72

9.228

11.56

2.92

30

8.308

9.466

7.73

8.553

6.2

3.03

Як видно з таблиці, збіг значень КНД спостерігається тільки для лінійної антени © s = 90 °. Для інших кутів спостерігається значне розходження. Самі ж значення парціальних КНД при цьому значно відрізняються від КНД уголковой антеною решітки, але для його оцінки може бути використано їх середнє геометричне.

III. Висновок

Таким чином, проведені дослідження показали, що при обчисленні КНД уголкових антенних решіток парціальні КНД не збігаються з КНД уголковой антеною решітки, в той час як їх середнє геометричне дає хороше наближення.

IV. Список літератури

[1] Горобей, Н. Н., Горобей, Ю. Н., Дахова В. М. Уголковие антенні решітки біжучої хвилі з центральним збудженням. / / Радіофізика і радіоастрономія, 2000, т.5, № 4, сс.416-423.

[2] Сазонов Д. М. Антени та пристрої НВЧ: Учеб. для радіотехніч. спец. вузів. – М.: Вища. шк., 1988. – 432 с.

DIRECTIVE GAIN OF CORNER ANTENNA ARRAYS

Gorobets N. N., DakhovV. M.

V. N. Karazin Kharkiv National University

4,       Svoboda Sq., Kharkov – 61077, Ukraine phone: +38(057) 7075175 e-mail: Nikoiay.N.Gorobets@univer.kharkov.ua

Abstract – Questions of the directive gain calculation for radiating systems in terms of full and partial far-field patterns are considered in the paper pertaining to corner antenna arrays as an example.

I.  Introduction

The directed gain of corner antennas arrays being the modifications of conventional linear antenna array with central excitation are considered in [1] under the condition that radiators used are non-directional in the plane orthogonal to the line of their arrangement. And calculation of so-called partial patterns is performed in the plane of radiator arrangement, where the fields radiated by each section of corner array are collinear.

This idea allowed calculating far-field pattern of corner antenna arrays by the simple summation of field complex amplitudes. However, considering the problem all over the entire space of observation it is clear that far-field patterns of corner antenna arrays also have directivity in the plane orthogonal to the linear antenna array, which requires calculation of vector far-field patterns in terms of field components. The paper compares and fits the results of corner antenna array directive gain calculated by both techniques.

II.  Main part

The corner antenna array considered has the geometry shown on Fig.1. It consists of N Hertz electric dipoles in each section with constant separation d0. Dipole current directions in each section are chosen to form an in phase linear antenna equivalent to the linear antenna array with central excitation. When an angle ©s of each section inclination varies, the dipole current direction at the plane of corner antenna array also varied in coordination with ©s, remaining constant relative to the line of dipole arrangement (to the axis of the appropriate sections). In [1] the partial far-field pattern is symmetric about OZ axis and directive gain is calculated by formula (1), where F(0)

–  normalized amplitude far-field pattern. To calculate the corner antenna array far-field patterns in entire space of observation the formula of directive gain calculation for the symmetrical far- field patterns looks like (3). The table summarizes values of the directive gain calculated by different formulae for several angles of section inclinations. The average directive gain values in table are calculated in terms of partial far-field patterns according to (4). It may be seen that directive gain values coincide only at ©s=90°. For other angles the significant difference is observed. Partial directive gains considerably differ from that of the corner antenna array, but for its estimation their geometrical average can be used.

III.  Conclusion

In conclusion, the results of calculation the characteristics of partial directive gains for corner antenna arrays don’t coincide with that of the corner antenna arrays whereas their geometrical average of directive gains gives a good approximation.

Анотація – досліджується плоска фазированная антенна решітка (ФАР) відбивного типу КВЧ діапазону з хвилеводними феритовими фазовращателямі і образу-водно-діелектричними випромінювачами. Розроблено рас-парне – експериментальна методика налаштування ФАР, її оптимізації за коефіцієнтом посилення, корекції кутового положення променя в секторі його сканування і зниження рівня бокового випромінювання.

I. Вступ

У зв’язку з освоєнням короткохвильової частини міліметрового діапазону хвиль актуальна проблема розробки антен, в тому числі з електричним скануванням променя. Зокрема, в [1] узагальнюються деякі результати дослідження відбивної фазованими антенними решітки W-діапазону з феритовими фазовращателямі. Розрахунок і проектування елементної бази та ФАР в цілому в цьому діапазоні частот має деякі особливості. Мають місце систематичні і випадкові похибки амплітудно-фазового розподілу. Їх вплив при великому числі елементів ФАР враховується статистичними методами, а при малому числі – необхідні інші способи обліку, наприклад з використанням методик робіт [2, 3].

II. Основна частина

Коефіцієнт посилення Go відбивної ФАР з електричним скануванням променя наближено може бути розрахований за формулою

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»