3.2. Модель в виде бесконечной равномерно возбужденной антенной решетки
Характеристики излучения и коэффициент отражения для каждого антенного элемента зависят от того конкретного окружения, в которое элемент попадает в антенной решетке. Если число элементов антенной решетки увеличивается, характеристики отдельных ее элементов изменяются; степень этих изменений зависит от типа элементов, положения элемента в решетке и его окружения. Характеристики элемента, расположенного вблизи центра решетки, будут подвергаться меньшим изменениям, чем характеристики элемента, расположенного у края решетки.
Если размеры антенной решетки увеличиваются монотонно, то характеристики центральных элементов решетки вскоре начнут изменяться слабо, и эти изменения будут пренебрежимо малы, когда решетка станет достаточно большой. В этом случае можно считать, что элементы вблизи центра решетки находятся в окружении бесконечной антенной решетки. Справедливо и обратное утверждение: характеристики излучения элемента бесконечной антенной решетки являются хорошим приближением для параметров элемента, расположенного вблизи центра решетки достаточно больших размеров.
Большую антенную решетку, в которой основная часть элементов «видит» окружение как в бесконечной решетке, можно представить квазибесконечной решеткой. В гл. 4, 8 и 9 рассмотрены вопросы аппроксимации антенной решетки бесконечной решеткой.
При анализе характеристик антенных решеток мы будем часто пользоваться следующей функцией возбуждения:
В случае падения плоской волны на приемную бесконечную антенную решетку выражения (13) и (16) описывают соотношения между наведенными полями или напряжениями (в заданных отсчетных сечениях) на различных элементах (или их линиях питания). В бесконечной антенной решетке с равномерным возбуждением
взаимное влияние сказывается совершенно одинаковым образом на всех ее элементах. Поэтому характеристики излучения и коэффициенты отражения оказываются идентичными для всех элементов и, следовательно, можно применить принцип перемножения диаграмм. Множитель элемента в этом случае представляет собой диаграмму направленности одного элемента решетки, который находится в окружении точно таких же элементов с пассивными нагрузками, соответствующими импедансу фидерных линий.
В данной книге модель в виде бесконечной антенной решетки используется очень широко. Помимо теоретической ценности, такая модель является основой для различных методов экспериментальных исследований. Кроме того, она дает возможность строгим образом сформулировать и получить решение граничной электродинамической задачи, имеющей отношение к широкому классу фазированных антенных решеток. Наконец, некоторые выводы, касающиеся антенных решеток с неравномерным возбуждением и краевых эффектов в решетках конечных размеров, можно сделать исходя из результатов исследования бесконечной равномерно возбужденной антенной решетки.
