Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор методик повышения коэф фициента использования поверхности раскрыва современных антенных систем 15
1.1 Критерий оптимальности характеристики направленности антенных систем 15
1.1.1 Коэффициент использования поверхности раскрыва как один из основных параметров оптимизации антенных систем 17
1.1.2 Оптимальная форма характеристики направленности по заданному критерию 19
1.1.2.1 Форма диаграммы направленности 19
1.1.2.2 Влияние характеристики направленности излучателя на оптимальную форму множителя антенной решетки 23
1.1.2.3 Влияние шага антенной решетки на характеристику направленности .26
1.2 Повышение коэффициента использования поверхности раскрыва плоских антенных решеток 27
1.2.1 Обзор методик синтеза двухмерных амплитудных распределений по заданным линейным 28
1.2.2 Влияние формы апертуры на характеристики направленности 30
1.3 Выводы по разделу 35
ГЛАВА 2. Оптимальная форма характеристики направлен ности линейной антенны 37
2.1 Влияние формы диаграммы направленности на коэффициент использования поверхности раскрыва. 37
2.1.1 Аппроксимированная форма диаграммы направленности 44
2.1.2 Ширина главного луча аппроксимированной диаграммы направленности 46
2.1.3 Усредненный уровень боковых лепестков 47
2.2 Выражение связи характеристики амплитудной диаграммы направленности и коэффициента использования поверхности раскрыва .
2.2.1 Закон распределения излучаемой мощности в пространстве, переход к описанию амплитудной диаграммы направленности. 50
2.2.2 Примеры расчетов характеристик диаграмм направленности. 57
2.2.2.1 Непрерывный раскрыв 57
2.2.2.2 Дискретная структура 60
2.3 Связь главного луча аппроксимированной ДН с коэффициентом использования поверхности раскрыва для антенных решеток 63
2.4 Доказательство оптимальности формы диаграммы направленности для максимального значения коэффициента использования поверхности раскрыва при заданном уровне боковых лепестков. 64
2.4.1 Зависимость коэффициента использования поверхности раскрыва от усредненного значения уровня боковых лепестков. 64
2.4.2 Определение оптимального закона распределения боковых лепестков, соответствующего максимальному значению усредненного уровня боковых лепестков. 65
2.5 Влияние направленных свойств излучателей на коэффициент использования поверхности раскрыва антенных решеток 66
2.5.1 Теорема перемножения в антенной технике и перераспределение боковых лепестков в пространстве. 66
2.5.2 Оптимальная форма множителя антенной решетки по критерию максимума коэффициента использования поверхности раскрыва для заданного уровня боковых лепестков. 67
2.5.3 Критерий оптимальности диаграммы направленности антенной решетки и множителя антенной решетки с учетом характеристики направленности излучателя. 68
2.5.4 Примеры синтеза амплитудных распределений, сравнительный анализ 68
2.6 Влияние уровня боковых лепестков и длины антенной решетки на
эффективность критерия оптимальности 69
2.7 Выводы по разделу
ГЛАВА 3. Синтез амплитудных распределений линейных антенных решеток с учетом диаграммы направленности излучателя 76
3.1 Оптимизация непрерывных амплитудных распределений для антенных решеток по критерию минимума уровня боковых лепестков методом амплитудного синтеза 76
3.1.1 Амплитудное распределение вида «косинус m-ой степени» для антенных решеток 77
3.1.2 Амплитудное распределение вида «суперпозиция косинусов» для антенных решеток 82
3.1.3 Синтез оптимальных непрерывных амплитудных распределений с
нарастающим уровнем боковых лепестков множителя антенной решетки. 86
3.1.3.1 Оптимизация амплитудных распределений вида «косинус в квадрате на пьедестале» при синтезе диаграммы направленности с нарастающим уровнем боковых лепестков . 86
3.2. Численные методы синтеза оптимальных диаграмм направленности. 90
3.2.1 Синтез амплитудных распределений антенных решеток методом полного перебора 90
3.2.1.2 Примеры синтеза для разных структур антенных решеток 92
3.2.2 Метод прямого поиска при синтезе диаграмм направленности антенных ре шеток 94
3.2.2.1 Примеры синтеза для разных структур антенных решеток 95
3.2.3 Синтез диаграмм направленности с произвольным законом огибающей боковых лепестков. 97
3.2.3.1 Пример синтеза амплитудных коэффициентов с заданным законом распределения боковых лепестков. 98
3.3. Сравнительный анализ синтезированных амплитудных распределений с Дольф-Чебышевскими 99
3.4 Выводы по разделу 102
ГЛАВА 4. Методика расчета амплитудных распределений для случая плоских антенных решеток 104
4.1 Оптимальная форма пространственной диаграммы направленности в случае плоских антенных решеток 104
4.2 Влияние геометрии раскрыва плоской антенной решетки на диаграмму направленности 105
4.3 Общий случай расчета одномерного эквивалентного амплитудного
распределения, соответствующего плоского раскрыва, с заданным A(x,y) в
4.4 Определение эквивалентных одномерных амплитудных распределений для
разных геометрических раскрывов антенн 110
4.4.1 Исследование апертуры плоской антенны в форме квадрата 110
4.4.2 Исследование апертуры плоской антенны в форме прямоугольника 115
4.4.3 Исследование апертуры плоской антенны в форме круга 120
4.4.4 Исследование апертуры плоской антенны в форме эллипса 124
4.5 Методика расчета оптимальных амплитудных распределений плоских
антенных решеток по заданным одномерным распределениям 129
4.5.1 Учет эквивалентного амплитудного распределения, вызванного геометрией раскрыва при реализации оптимальных характеристик 129
4.5.2 Методика расчета амплитудных распределений для круглого раскрыва 130
4.5.3 Методика расчета амплитудных распределений для эллиптического раскрыва 132
4.6. Примеры расчета двухмерных амплитудных распределений с учетом
4.6.1 Расчет двухмерных амплитудных распределений для непрерывных круглых раскрывов с заданным одномерным амплитудным распределением 134
4.6.2 Расчет двухмерных амплитудных распределений для непрерывных эллиптических раскрывов с заданным одномерным амплитудным распреде лением 141
4.6.3 Расчет двухмерных амплитудных распределений для антенной решетки
круглого раскрыва с заданным одномерным амплитудным распределением 143
4.7 Выводы по разделу 146
Заключение 148
Список литературы
