А Н Т Е Н Н Ы С Э Л Е К Т РО Н Н Ы М

СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
34
ξ
ξ
2π
∫
0
0
2π
∫
0
0
2
sin θ Ф
1
sin2θ
Ф
2
2π
1
2
( θ) dθ
+ η0
∫ sin 2θ
Ф( θ) dθ
= ∫ ψ( θ) Ф( θ)
0
2π
2π
sin θdθ;
2
( θ) dθ
+ η0
∫ cos θ Ф( θ) dθ
= ∫ ψ( θ) Ф( θ) cos θdθ.
0
2π
0
0
(2.1.12)
Если амплитудная диаграмма направленности антенны симметрична, а оси координат ξ и η
расположены так, что направление θ = 0 совпадает с максимумом ⎢Ф(θ) ⎢, то полученные формулы
существенно упрощаются, так как обращаются в ноль интегралы, содержащие sin2θ. Тогда получаем:
2π
2π
∫ ψ( θ) Ф( θ)
sin θdθ
∫ ψ( θ) Ф( θ)
cosθdθ
0
0
ξ0
=
η =
2π
0
(2.1.13)
2π
2
2
sin θ Ф θ dθ
cos θ Ф θ dθ
∫
( )
∫
( )
0
0
Определение центра излучения таким способом учитывает интегральные характеристики
диаграммы направленности антенны в отличие от учета дифференциальных характеристик, который
проводился при нахождении частичного фазового центра.
Когда же могут быть полезны такие интегральные характеристики? Чтобы ответить на этот
вопрос, рассмотрим следующий пример. Пусть зеркало (или линза) облучается группой излучателей
(Рис. 1.2.2 - амплитудный вариант немеханического движения луча). Где находится эффективный
центр группы излучателей, положение которого определяет положение луча антенны? Ответ на этот
вопрос потребует интегрирования поля по раскрыву зеркала для нахождения диаграммы
направленности и положения главного максимума. Заметим, что распределение амплитуд и фаз поля
на зеркале определяется соответственно амплитудной и фазовой диаграммами направленности
группы излучателей. Форма луча зеркала определяется интегралом от амплитудно-фазового
распределения поля на раскрыве; таким образом, на положение луча зеркала влияют интегральные
характеристики диаграмм направленности группы излучателей, расположенных в его фокальной
плоскости.
В главе V будет показано, что направление максимального излучения антенны, имеющей
плоский раскрыв, всегда перпендикулярно некоторому плоскому фазовому фронту, расположенному
так, чтобы обеспечивался минимум интеграла по раскрыву от квадрата разности фаз реального
фазового распределения и упомянутого плоского фазового фронта, причем весовой функцией служит
амплитудное распределение на раскрыве. Исходя из этого, можно заключить, что в рассмотренном
примере эффективный центр группы излучателей, определяющий положение луча, совпадает с
центром излучения, определенным по формулам (2.1.13).
Здесь, как и в предыдущем разделе, мы отыскиваем центр одномерной фазовой диаграммы
направленности. Для реальной объемной фазовой диаграммы эту операцию следует повторить для
одномерных диаграмм, полученных в разных сечениях. В случае же, когда заведомо известно, что
антенна астигматизмом не обладает, можно ограничиться вычислением центра излучения только для
одной диаграммы.
Может оказаться полезным вычисление центра излучения как центра сферы,
аппроксимирующей реальную фазовую диаграмму в смысле минимума квадратичного уклонения с
весовой функцией в виде амплитудной диаграммы направленности антенны. Однако расчет трех
координат центра излучения для произвольной объемной фазовой диаграммы получается очень
громоздким.
Заканчивая этот параграф, заметим, что в дальнейшем будем использовать термин «фазовый
центр» только в его строгом смысле, в остальных же случаях будем пользоваться понятиями
«частичного фазового центра» или «центра излучения» в зависимости от того, какое из этих понятий
больше соответствует существу рассматриваемой задачи.