Пред.
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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
4. Экспериментальное исследование согласования решеткиСоотношения на входах линейных многополюсников можно представить в различных формах. Наиболее распространенные и удобные формы — матрица рассеяния и матрица проводимостей [4]. Бесконечную плоскую решетку можно описать с помощью матрицы рассеяния:
где
где векторы-столбцы При возбуждении решетки с одинаковой амплитудой и линейным приращением фазы [см. выражение (1)] характеристики отражения и излучения всех элементов решетки идентичны (без учета фазового множителя). Поэтому для описания решетки при таком возбуждении будем выбирать элемент с индексом центрального элемента
и
Представление выражений (28) и (29) в замкнутой форме обычно невозможно, и ноэтому для получения расчетных или экспериментальных оценок
После того как величина Выражение (31) используется лишь в ограниченном число случаев, для которых можно получить приближенные аналитические решения для При измерениях взаимных проводимостей обычно возбуждают центральный элемент, замыкая накоротко входы остальных элементов и измеряя токи (или эквивалентные им величины) на этих входах. Зная эти токи, можно найти различные взаимные проводимости. Однако при таком режиме измерений апертура решетки представляет собой чисто реактивную поверхность, на которой могут возбуждаться и распространяться поверхностные волпы [14]. Вследствие конечных размеров решетки на ее краях могут возникать многократные отражения и дифракция поверхностной волны, и поэтому измеренные значения взаимных проводимостей могут оказаться весьма неточными. Для получения надежных результатов придется, возможно, строить большие решетки со специальными поглотителями на концах. При измерениях коэффициентов связи центральный элемент возбуждают от согласованного источника, а остальные элементы в это время нагружены на согласованные сопротивления. При этом коэффициенты связи определяются из измерений амплитуд волны в элементах. Следовательно, апертуру решетки можно рассматривать как некоторую поверхность с потерями, вдоль которой не могут распространяться чистые поверхностные волпы (более подробный анализ этого вопроса содержится в гл. 7 и 8).
Рис. 9.16. Экспериментальная решетка из пробпых элементов. Это означает, что влияние многократных отражений на краях решетки уменьшается и сравнительно небольшая решетка позволяет провести надежные измерения коэффициентов связи. Таким образом, можно ожидать, что коэффициенты связи между парами равноудаленных элементов будут мало зависеть от их положения в решетке, если только ни один из этих элементов не является крайним. Это свойство коэффициентов связи было показано в гл. 8 для конечных решеток из параллельных пластин на бесконечном плоском или ребристом экране. Дополнительное подтверждение получено экспериментально для плоских решеток На рис. 9.16 показана небольшая испытательная решетка, состоящая из 91 коаксиального волновода, расположенного в узлах плоской равносторонней треугольной сетки. Коэффициенты взаимной связи элементов этой решетки измерялись точно прокалиброванным по фазе и амплитуде мостом с использованием стабилизированного по частоте источника. Чтобы свести к минимуму влияние краев плоского экрана, по периметру экрана располагали поглотитель. Как уже говорилось, коэффициенты связи между элементами мало зависят от их положения в рсшстко. Следовательно, при измерении коэффициентов связи решетку, состоящую из
Рис. 9.17. Наложепие реальной гексагональной решетки из 37 элементов на решетку из 91 элемента с целью экстраполяции коэффициентов связи. Данный метод экстраполяции был полностью проверен путем маскирования двух внешних колец реальной решетки из 91 элемента и измерением 91 экстраполированного коэффициента связи на меньшей решетке. Затем были проведены измерения на реальной (полной) решетке из 91 элемента. Оказалось, что максимальные различия в коэффициентах взаимной связи, измеренных двумя методами, составляют по коэффициентам связи, найденным двумя методами, практически совпадали друг с другом. Одним из важных вопросов при экспериментальном исследовании согласования в бесконечной (или очепь большой) решетко является число коэффициентов связи, необходимое для получения приемлемой точности в заданном секторе сканирования. Это число связано с требуемым размером экспериментальной испытательной решетки. В секторе сканирования, в котором отсутствуют дополнительные главные лепестки (т. е. энергия излучается только в главном лепестке), коэффициенты связи между центральным элементом и пятью кольцами окружающих его элементов полностью характеризуют свойства типичного элемента в большой решетке с точки зрения согласования. Выбор области, содержащей пять концентрических колец, нельзя строго обосновать для всех видов решеток и элементов. Этот вывод следует рассматривать как эмпирический результат, базирующийся на различного рода расчетных и экспериментальных данных, и использовать лишь для общей ориентации. Результаты приближенных расчетов и экспериментальные данные для решеток из параллельных пластин и квадратных волноводов, содержащиеся в предшествующих главах, подтверждают полученные выше выводы. Подобные же результаты были получены и для решеток из вибраторов [4] (представление с помощью матрицы проводимостей). В процессе оптимизации согласования двухмодовых элементов (разд. 3.4) были использованы коэффициенты связи 91 элемента, измеренные на реальной решетке из 37 элементов. Выражения (15) — (25), связывающие величины на входах элементов и учитывающие наличие согласующей неоднородности, выводились для бесконечных решеток. Хорошее совпадение значений отраженных мощностей, найденных расчетом и измеренных для оптимизированных элементов (в секторе сканирования, свободном от дополнительных главных лепестков, и в полосе частот шириной 15%), в еще большей степени подтверждает справедливость сделанного выше вывода относительно числа колец, необходимых для описания согласования.
|
1 |
Оглавление
|