6. ВЗАИМНАЯ СВЯЗЬ

До сих пор при исследовании волноводной решетки мы предполагали, что ее элементы возбуждаются источниками, имеющими одинаковые амплитуды а линейное распределение фаз. Это дозволило изучить свойства такой решетки в режиме сканирования. Явления, обусловленные взаимной связью элементов, при этом учитываются в постановке задачи.

Характеристики ФАР мошпо также исследовать, рассматривая случай возбуждения одного элемента. Этот способ позволяет находить непосредственно диаграмму направленности элемента в решетке и взаимную связь элементов [4-6]. Коэффициенты взаимной связи между элементами в сканирующей антенной решетке можно определить с помощью коэффициента отражения решетки, используя принцип линейной суперпозиции. Для бесконечной ФАР соотношение между коэффициентами взаимной связи и коэффициентом отражения имеет вид ряда Фурье.

Обозначим символом коэффициент взаимной связи (коэффициент рассеяния) единственного возбужденного элемента с индексом в решетке с элементом с индексом определяемым при условии, что все элементы ФАР, кроме возбужденного, нагружены на согласованные сопротивления. В этом разделе будет рассмотрено взаимодействие элементов при учете только низших типов волн. Взаимодействие элементов при учете высших типов волн рассмотрено ниже (разд. 3.7). Коэффициент отражения элемента с индексом определяется выражением

Коэффициенты отражения элементов бесконечной антенной решетки одинаковы. Вез потери общности достаточно рассмотреть один элемент с нулевым индексом, расположенный в начале координат. Опуская для удобства индекс 0, запишем выражение для коэффициента отражения этого элемента в бесконечной антенной решетке:

где коэффициент связи между элементами с индексами

Уравнение (30а) можно рассматривать как разложение коэффициента отражения в ряд Фурье, в котором коэффициенты являются коэффициентами этого разложения. Следовательно,

Таким образом, если коэффициент отражения известен в интервале — то коэффициенты взаимной связи могут быть вычислены как коэффициенты Фурье.

Результаты расчетов коэффициентов взаимной связи для случая сканирования в квази--плоскосги [по формулам (31) и (25)] и -плоскости [по формулам (31) и представлены на рис. 4.7.

Эти результаты позволяют установить некоторые общие закономерности взаимной связи. Связь монотонно уменьшается как при увеличении размера ячейки решетки при сканировании в -плоскости и в квази--плоскости, так и при увеличении расстояния между возбужденным элементом и элементом, для которого определяется коэффициент связи. Коэффициенты связи для элементов, расположенных далеко от возбужденного элемента (начиная примерно с пятого), находятся в области асимптотической зависимости от расстояния. Эта зависимость в логарифмическом масштабе приближается к прямой линии, тангенс угла наклона которой равен —3/2, т. е. Такое асимптотическое поведение коэффициентов взаимной связи остается справедливым как при сканировании в -плоскости, так и при сканировании в квази--плоскости для всех значений Разность фаз коэффициентов взаимной связи для смежных элементов, удаленных от возбужденного излучателя, приближается асимптотически к величине, определяемой скоростью распространения волны в свободном пространстве.

В разд. 7 показано, что характер асимптотического поведения коэффициентов связи обусловлен некоторыми свойствами коэффициента отражения волноводной решетки [7].