2.1.1. Множитель решетки и множитель излучателя.
Основным предположением в упрощенной теории антенных решеток является предположение о том, что взаимным влиянием (или взаимодействием) полей различных апертур можно пренебречь, т. е. при возбуждении в антенной решетке только одной-единственной апертуры, излучаемое поле определяется исключительно полем этой апертуры. Вклад полей других апертур (возбужденных вследствие взаимного влияния) при этом не учитывается.
антенной решетки, состоящей из маленьких апертур, расположенных далеко Друг от друга, такое предположение является приемлемым, но, как мы увидим ниже, для решеток с близко расположенными элементами это предположение несправедливо. Так, для антенной решетки с прямоугольной сеткой (рис. 1.5), которая состоит из идентичных элементов, распределение поля
считается идентичным распределению поля
т. е.
или
где
координаты раскрыла
Подставляя выражение (6) в соотношение (5), получаем
Появление экспоненциальных множителей в квадратных скобках обусловлено учетом различия в местоположении разных излучателей. Комбинируя выражения (3), (4) и (7), получим выражение для электрического поля в дальней зоне:
где
и
Скалярная величина
называется множителем решетки, а вектор
множителем излучателя.
Иногда множитель решетки и множитель излучателя представляют в виде функций пространственных координат
которые связаны с направляющими косинусами соотношениями (4).
Соотношение (8) выражает хорошо известный принцип перемножения диаграмм: поле в дальней зоне является произведением множителя решетки и множителя отдельного излучателя. Множитель решетки можно рассматривать как диаграмму направленности антенной решетки из элементов с изотропным излучением. Множитель излучателя отражает векторный характер напряженности поля
в дальней зоне (такие ее особенности, как направление и поляризация). Для большинства обычно используемых ФАР множитель излучателя является медленно меняющейся функцией
по сравнению с множителем решетки. Следовательно, все основные антенные характеристики — коэффициент направленного действия, ширина луча, уровень боковых лепестков и т. д. — в первую очередь определяются множителем решетки. Синтез
диаграммы излучения заключается в выборе такой последовательности
(называемой иногда функцией возбуждения), при которой достигается требуемое распределение поля в дальней зове.
До сих пор мы рассматривали передающие антенные решетки. Все выводы, однако, справедливы и для приемных решеток. Используя теорему взаимности, можно показать, что эффективное поперечное сечение приемной антенны пропорционально ее диаграмме направленности 13, 4].