2.2. Решетки из прямоугольных волноводов, размещенных в узлах треугольной сетки

Антенные решетки из элементов, расположенных в узлах треугольной сетки, обладают некоторыми преимуществами по сравнению с квадратными и прямоугольными антенными решетками. Основное преимущество состоит в том, что треугольные антенные решетки наиболее удобны в тех случаях, когда требуется осуществить кольцевое сканирование и избежать появления дифракционных лучей (сканирование в плоскости). При таком режиме сканирования в треугольной антенной решетке по сравнению с антенными решетками других типов требуется минимальное число элементов на единицу площади [23].

Рис. 5.26. Схема решетки из прямоугольных волноводов, расположенных в узлах треугольной сетки.

Хотя в треугольных антенных решетках не возникает принципиально новых явлений, тем не менее способ размещения элементов в них приводит к отличиям в их характеристиках излучения и согласования.

Схема треугольной решетки из прямоугольных волноводов приведена на рис. 5.26. Если в решетке выполняется условие то такую систему можно рассматривать как квадратную антенную решетку из повернутых на 45° раскрывов прямоугольных волноводов. Поэтому вывод интегрального уравнения для этой решетки подобен выводу, рассмотренному в гл. 2. Кроме того, треугольную антенную решетку (рис. 5.26) удобно рассматривать как решетку из составных треугольных элементов и можно вывести интегральное уравнение несколько более общим способом, описанным в гл. 7.

Интегральные уравнения в обоих случаях имеют одинаковую математическую структуру, и для их решения можно использовать метод моментов. Некоторые результаты, полученные в работе [20] для рассмотренной выше треугольной антенной решетки

при сканировании в -плоскости, приведены на рис, 5.27. Треугольная решетка содержит мало элементов (примерно по 9 с каждой стороны), тем не менее из экспериментальной кривой видно наличие резонанса, обусловленного поверхностной волной и наблюдаемого внутри интервала, ограниченного углом возникновения дифракционного лепестка При одномодовой аппроксимации поверхностная волна полностью теряется в решении.

Рис. 5.27. Диаграмма направленности элемента антенной решетки из 95 прямоугольных волноводов, расположенных в узлах треугольной сетки данные; с учетон волны с учетом волн при учете 18 типов волны. 1 — возникновение дифракционного лепестка (60°).

Аппроксимация с использованием двух типов волн позволяет обнаружить нуль в диаграмме направленности элемента в решетке, соответствующий поверхностной волне. Она дает результаты, близкие к результатам более точного решения, учитывающего восемнадцать типов волн. Из расчетов следует наличие разрыва в диаграмме направленности при углах сканирования, соответствующих моментам появления дифракционных лепестков.

На рис. 5.28 приведена диаграмма направлепноститой же треугольной антенной решетки [21] в плоскости Хотя в качестве масштаба по оси

абсцисс выбрана величина и по оси ординат . Широкий и глубокий провал при сканировании в -плоскости согласуется с результатами, приведенными на рис. 5.27. Более узкий провал наблюдается также при сканировании в -плоскости. Такой провал характерен для плоских антенных решеток (см. гл. 7). В рассматриваемой диаграмме направленности нуль (или глубокий провал) располагается вдоль непрерывной линии внутри контура отмечающего углы возникновения дифракционного луча.

Рис. 5.28. (см. скан) Диаграмма направленности в картографической проекции антенной решетки с треугольной сеткой в плоскости появления дифракционного лепестка; результаты экстраполяции.

Эту особенность можно объяснить, вероятно, тем, что эта диаграмма направленности учитывает только одну поляризацию поля Из более полных данных о плоских волноводных решетках следует, что подобные провалы на диаграмме обычно встречаются в виде изолированных точек.