Учет формы диаграммы направленности антенны и способа обзора пространства

 

В выражении (7.5) множитель описывает форму диаграммы направленности антенны. В общем случае получить выражение для диаграммы направленности любой произвольной антенны – задача достаточно сложная. Здесь приводятся простые аппроксимации реальных диаграмм направленности антенн, приемлемые для большинства обзорных РЛС. Чаще всего на практике встречаются такие типы характеристик направленности для антенн РЛС:

– плоский симметричный луч;

– плоский двукосекансний луч;

– игловидный луч.

Плоский симметричный луч.На рис. 7.4. показан вид такой диаграммы направленности. На рис 7.4 и далее на аналогичных не показаны задний и боковые лепестки. Характеристиками подобной диаграммы направленности являются:

– ширина характеристики направленности в вертикальной плоскости по уровню по мощности;

–ширина характеристики направленности в горизонтальной плоскости по уровню по мощности

В качестве аппроксимирующего выражения для такой диаграммы направленности можно применить:

(7.6)

где – нормированный коэффициент направленности антенны по мощности в вертикальной плоскости;

– ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости по уровню 0,5;

– угол между осью симметрии и текущим направлением диаграммы направленности.

В горизонтальной плоскости это выражение будет иметь следующий вид:

. (7.7)

Кроме того, для плоского луча применяют соотношение:

(7.8)

. (7.9)

Так как (7.8 и 7.9) пригодны для описания диаграммы направленности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, то здесь поставлен произвольный аргумент .

Рис. 7.5. Двукосекансный луч

Плоский двукосекансный луч.На рис. 7.5 приведен внешний вид такой диаграммы направленности.Подобный тип диаграммы направленности часто встречается в РЛС воздушного наблюдения как на передачу, так и на прием. Формирование подобного луча достигается соответствующим распределением поля в раскрыве антенны. Каждая из ограничивающих линий данной диаграммы описывается отдельным соотношением. Название подобной диаграммы направленности связано с тем, что в эти выражения входят тригонометрические функции, в частности, и :

;

;

; (7.10)

;

;

.

В горизонтальной плоскости

.

Игольчатый луч.Игольчатый луч может рассматриваться как частный случай симметричного луча, у которого ширина диаграммы направленности в вертикальной и в горизонтальной плоскостях одинаковы. В существующих современных и перспективных РЛС такой луч часто применяется как на излучение, так и на прием. При применении в РЛС антенн типа ФАР (ЦАР) часто на прием игольчатый луч является составляющим (парциальным) лучом в общей диаграмме направленности. Удобнее всего игольчатый луч описывать соотношением:

, (7.11)

где – угол подъема луча на – ю позицию над плоскостью горизонта.