قمع الفصوص الجانبية لمخططات drl وprl. طرق تقليل مستويات الفص الجانبي في متطلبات تصميم أنظمة الباعث

ومن الناحية المثالية، يجب أن يكون الشعاع الموجه بواسطة الهوائي إلى القمر الصناعي على شكل قلم رصاص حاد. لسوء الحظ، نظرًا لأن الأطوال الموجية في هذه الحالة صغيرة مقارنة بفتحة (قطر) الهوائي، فإن نقطة التركيز الثابتة ليست دقيقة حقًا. يؤدي هذا إلى انحراف طفيف في الحزمة الرئيسية وبعض الالتقاط غير المرغوب فيه للإشارات خارج المحور. يتكون النمط القطبي الناتج من شعاع ضيق يسمى البتلة الرئيسيةوسلسلة من الفصوص الجانبية ذات سعة أصغر.

نظرًا لصعوبة تفسير المخطط القطبي في كثير من الأحيان، يُفضل نظام الإحداثيات المستطيل. تظهر في الشكل خاصية الإشارة النظرية المقيسة لهوائي مشعع بشكل موحد يبلغ قطره 65 سم بتردد 11 جيجاهرتز:

في الواقع، فإن العوامل المذكورة أعلاه سوف تساهم في إدخال التفاوت في هذه الخاصيةلكن الصورة العامة للاعتماد الموضح ستبقى دون تغيير.

تدخل الضوضاء الخلفية إلى نظام الهوائي في المقام الأول من خلال الفصوص الجانبية، لذلك من الضروري إبقائها صغيرة قدر الإمكان بالنسبة لاتساع الفص الرئيسي. ومن الناحية النظرية، ينتج الهوائي المشعع بانتظام أول وأكبر هذه الفصوص الجانبية عند حوالي -17,6 ديسيبل أقل من القيمة القصوى للفص الرئيسي.

في الممارسة العملية، نادرا ما يكون التشعيع موحدا. تعتمد دقة توزيع الإشعاع على نوع جهاز التشعيع المثبت. وهذا يقودنا إلى مفهوم المساحة الفعالة أو كفاءة نظام الهوائي. بمعنى آخر، يتم جمع معظم طاقة الإشارة من الجزء المركزي للمرآة وتتناقص باتجاه الحواف الخارجية للهوائي. ولذلك، فإن الفتح الضعيف لعاكس الهوائي يمكن أن يكون بمثابة حماية ضد ضوضاء الخلفية.

يؤدي التشعيع الجزئي (غير الكافي) للمرآة إلى تقليل مستوى الفص الجانبي الأول إلى أقل من -20 ديسيبل، وبالتالي تقليل تأثير ضوضاء الخلفية. للوهلة الأولى، يبدو هذا الحل مثاليا، لكنه يؤدي إلى بعض العواقب غير المرغوب فيها - انخفاض في كسب الهوائي وزيادة مقابلة في عرض الحزمة (الفص الرئيسي). السمة الرئيسية لمخطط إشعاع الهوائي هي عرضه عند مستوى نصف القدرة، والذي يُحسب على أنه عرض الفص الرئيسي للمخطط عند مستوى dB 3-. تعتبر المعادلات المستخدمة لحساب عرض الحزمة عند أي مستوى فص رئيسي معقدة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً. ومع ذلك، فإن المعلمات مثل عرض الفص الرئيسي عند -3 ديسيبل، وسعة الفص الجانبي الأول وموقع الصفر الأول (الشق في مخطط الإشعاع)، اعتمادًا على الطريقة المعمول بهايمكن حساب التعرض بسهولة باستخدام التعبيرات الواردة في الجدول أدناه. توزيع جيب التمام قريب من المتوسط، وإذا كان أسلوب التشعيع المستقبل غير معروف، فيمكن استخدامه كتقريب أولي في حساب عرض حزمة -3 dB.

يتم تعريف مستوى الفصوص الخلفية والجانبية لمخطط إشعاع الجهد γυ على أنها نسبة المجالات الكهرومغناطيسية عند أطراف الهوائي أثناء الاستقبال - من جانب الحد الأقصى للفص الخلفي أو الجانبي إلى المجال الكهرومغناطيسي من جانب الحد الأقصى من الفص الرئيسي. عندما يكون للهوائي عدة فصوص خلفية وجانبية بأحجام مختلفة، يُشار عادةً إلى مستوى الفص الأكبر. يمكن أيضًا تحديد مستوى الفصوص الخلفية والجانبية بواسطة الطاقة (γ P) عن طريق تربيع مستوى الفصوص الخلفية والجانبية بالجهد. في نمط الإشعاع الموضح في الشكل. كما هو موضح في الشكل 16، فإن الفصوص الخلفية والجانبية لهما نفس المستوى، أي ما يعادل 0.13 (13%) في المجال الكهرومغناطيسي أو 0.017 (1.7%) في الطاقة. الفصوص الخلفية والجانبية لأجهزة الاستقبال الاتجاهية هوائيات التلفزيونعادة ما تكون في حدود 0.1....25 (الجهد).

في الأدبيات، عند وصف الخصائص الاتجاهية لهوائيات الاستقبال التلفزيونية، غالبًا ما يُشار إلى مستوى الفصوص الخلفية والجانبية، وهو ما يعادل المتوسط ​​​​الحسابي لمستويات الفصوص عند الترددات المتوسطة والمتطرفة قناة تلفزيونية. لنفترض أن مستوى الفصوص (وفقًا للمجال الكهرومغناطيسي) لنمط هوائي القناة الثالثة (f = 76 ... 84 ميجا هرتز) هو: عند الترددات 75 ميجا هرتز - 0.18؛ 80 ميغاهيرتز - 0.1؛ 84 ميجا هرتز - 0.23. متوسط ​​مستوى البتلات سيكون (0.18+0.1+0.23)/3 أي 0.17. لا يمكن وصف مناعة الضوضاء للهوائي بمتوسط ​​مستوى الفصوص إلا في حالة عدم وجود "ارتفاعات" حادة في مستوى الفصوص في نطاق تردد القناة التلفزيونية تتجاوز بشكل كبير المستوى المتوسط.

يجب القيام به ملاحظة مهمةفيما يتعلق بحصانة الضوضاء للهوائي المستقطب عموديًا. دعونا ننتقل إلى نمط الإشعاع الموضح في الشكل. 16. في هذا المخطط، النموذجي للهوائيات المستقطبة أفقياً في المستوى الأفقي، يتم فصل الفص الرئيسي عن الفصين الخلفي والجانبي باتجاهات الاستقبال الصفرية. هوائيات الاستقطاب الرأسي (على سبيل المثال، هوائيات "قناة الموجة" المزودة بهزازات رأسية) لا تحتوي على اتجاهات استقبال صفرية في المستوى الأفقي. ولذلك، فإن الفصوص الخلفية والجانبية في هذه الحالة غير محددة بشكل واضح ويتم تعريف الحصانة من الضوضاء عملياً على أنها نسبة مستوى الإشارة المستقبلة من الاتجاه الأمامي إلى مستوى الإشارة المستقبلة من الاتجاه الخلفي.

عامل الربح. كيف هوائي أكثر اتجاهية، أي أنه كلما كانت زاوية فتح الفص الرئيسي أصغر وانخفض مستوى الفصين الخلفي والجانبي لمخطط الإشعاع، كلما زاد المجال الكهرومغناطيسي عند أطراف الهوائي.

لنتخيل أن هزاز نصف موجة متماثل يتم وضعه عند نقطة معينة في المجال الكهرومغناطيسي، موجهًا نحو أقصى استقبال، أي أنه يقع بحيث يكون محوره الطولي عموديًا على اتجاه وصول موجة الراديو. يتطور واجهة مستخدم لجهد معين عند حمل مطابق متصل بالهزاز، اعتمادًا على شدة المجال عند نقطة الاستقبال. دعونا نضعها بعد ذلك! في نفس النقطة في المجال، بدلاً من هزاز نصف موجة، يتم استخدام هوائي ذو اتجاهية أكبر موجه نحو أقصى استقبال، على سبيل المثال، هوائي من نوع "قناة الموجة"، والذي يظهر مخطط اتجاهه في الشكل. 16. سنفترض أن هذا الهوائي له نفس حمل الهزاز نصف الموجة، ومتوافق معه أيضًا. نظرًا لأن هوائي "قناة الموجة" أكثر اتجاهًا من هزاز نصف الموجة، فإن الجهد عبر حمله U2 سيكون أكبر. نسبة الجهد U 2 /'Ui هي الكسب Ki للهوائي رباعي العناصر من حيث الجهد أو، كما يطلق عليه أيضًا، من حيث "المجال".

وبالتالي، يمكن تعريف الجهد أو كسب "المجال" للهوائي على أنه نسبة الجهد الذي طوره الهوائي عند حمل مطابق إلى الجهد الذي تم تطويره عند نفس الحمل بواسطة هزاز نصف موجة مطابق له. يعتبر كلا الهوائيين موجودين في نفس النقطة في المجال الكهرومغناطيسي وموجهين نحو أقصى استقبال. غالبًا ما يستخدم أيضًا مفهوم كسب الطاقة Kp، وهو يساوي مربع كسب الجهد (K P = Ki 2).

عند تحديد الربح، يجب التأكيد على نقطتين. أولا، من أجل الهوائيات تصاميم مختلفةيمكن مقارنتها مع بعضها البعض، تتم مقارنة كل واحد منهم بنفس الهوائي - هزاز نصف موجة، والذي يعتبر هوائيًا مرجعيًا. ثانياً، للحصول عملياً على كسب في الجهد أو القدرة، يحدده الكسب، من الضروري توجيه الهوائي نحو الحد الأقصى للإشارة المستقبلة، أي بحيث يكون الحد الأقصى للفص الرئيسي لمخطط الإشعاع موجهاً نحو وصول موجة الراديو. يعتمد الكسب على نوع الهوائي وتصميمه. دعونا ننتقل إلى هوائي من نوع "قناة الموجة" للتوضيح. ويزداد كسب هذا الهوائي مع زيادة عدد المخرجين. يتمتع الهوائي المكون من أربعة عناصر (العاكس والهزاز النشط ومخرجين) بكسب جهد قدره 2؛ سبعة عناصر (عاكس وهزاز نشط وخمسة مخرجين) - 2.7. وهذا يعني أنه إذا بدلا من نصف الموجة

يستخدم الهزاز هوائيًا مكونًا من أربعة عناصر)، ثم سيزيد الجهد عند مدخل جهاز الاستقبال التلفزيوني بمقدار مرتين (الطاقة بمقدار 4 مرات)، والهوائي المكون من سبعة عناصر بمقدار 2.7 مرة (الطاقة بمقدار 7.3 مرات).

تتم الإشارة إلى قيمة كسب الهوائي في الأدبيات إما فيما يتعلق بهزاز نصف موجة، أو فيما يتعلق بما يسمى باعث الخواص. المبرد المتناحي هو هوائي وهمي يفتقر تمامًا إلى خصائص الاتجاه، ونمط الإشعاع المكاني له الشكل المقابل للكرة. لا توجد بواعث متناحية الخواص في الطبيعة، ومثل هذا الباعث هو ببساطة معيار مناسب يمكن من خلاله مقارنة الخصائص الاتجاهية للهوائيات المختلفة. كسب الجهد المحسوب لهزاز نصف الموجة بالنسبة إلى الباعث المتناحي هو 1.28 (2.15 ديسيبل). لذلك، إذا كان كسب الجهد لأي هوائي بالنسبة إلى باعث متناحٍ معروفًا، فقم بتقسيمه على 1.28. نحصل على كسب هذا الهوائي نسبة إلى هزاز نصف الموجة. عندما يتم تحديد الكسب بالنسبة إلى محرك متناحٍ بالديسيبل، لتحديد الكسب بالنسبة إلى هزاز نصف موجة، اطرح 2.15 ديسيبل. على سبيل المثال، كسب جهد الهوائي بالنسبة إلى باعث متناحٍ هو 2,5 (8 ديسيبل). عندها سيكون كسب نفس الهوائي بالنسبة إلى الهزاز نصف الموجي 2.5/1.28، أي 1.95^ وبالديسيبل 8-2.15 = 5.85 ديسيبل.

وبطبيعة الحال، لا يعتمد الكسب الحقيقي في مستوى الإشارة عند دخل التلفزيون، الناتج عن هوائي أو آخر، على الهوائي المرجعي - هزاز نصف موجة أو باعث متناحٍ - الذي يتم تحديد الكسب فيما يتعلق به. في هذا الكتاب، يتم إعطاء قيم الكسب فيما يتعلق بهزاز نصف الموجة.

في الأدبيات، غالبًا ما يتم تقييم الخصائص الاتجاهية للهوائيات من خلال معامل الاتجاهية، الذي يمثل الكسب في قدرة الإشارة في الحمل، بشرط ألا يكون للهوائي خسائر. يرتبط معامل الاتجاه بكسب الطاقة Kr بالعلاقة

إذا قمت بقياس الجهد عند مدخل جهاز الاستقبال، فيمكنك استخدام نفس الصيغة لتحديد شدة المجال في موقع الاستقبال.

المستوى النسبي (المقيس إلى مخطط الإشعاع الأقصى) لإشعاع الهوائي في اتجاه الفصوص الجانبية. كقاعدة عامة، يتم التعبير عن UBL بالديسيبل؛ ويتم تحديد UBL بشكل أقل شيوعًا "بالقوة"أو "عبر الميدان".

مثال على مخطط إشعاع الهوائي ومعلمات مخطط الإشعاع: العرض، الاتجاه، UBL، المستوى النسبي للإشعاع الخلفي

نمط الهوائي الحقيقي (محدود الحجم) عبارة عن دالة متذبذبة يتم فيها تحديد الحد الأقصى العالمي وهو المركز البتلة الرئيسية DP، بالإضافة إلى الحد الأقصى المحلي الآخر لـ DP وما يسمى ب الفصوص الجانبيةالاسم المميز. شرط جانبينبغي أن يفهم على أنه جانبوليس حرفيًا (البتلة موجهة "جانبيًا"). يتم ترقيم بتلات DN بالترتيب، بدءًا من البتلة الرئيسية، والتي تم تعيين الرقم صفر لها. ولا يعتبر فص الحيود (التداخل) للمخطط الذي يظهر في صفيف هوائيات متفرقة جانبيًا. تسمى الحدود الدنيا للنمط الذي يفصل بين فصوص النموذج أصفار(يمكن أن يكون مستوى الإشعاع في اتجاهات أصفار النموذج صغيرًا بشكل تعسفي، ولكن في الواقع الإشعاع موجود دائمًا). تنقسم منطقة الإشعاع الجانبي إلى مناطق فرعية: بالقرب من منطقة الفص الجانبي(بجوار الفص الرئيسي للنمط)، منطقة متوسطةو منطقة الفص الوحشي الخلفي(نصف الكرة الخلفي بأكمله).

• يُفهم UBL على أنه المستوى النسبي للفص الجانبي الأكبر للنمط. كقاعدة عامة، الأكبر في الحجم هو الفص الجانبي الأول (المجاور للجزء الرئيسي).

يتم استخدامها أيضًا للهوائيات ذات الاتجاهية العالية متوسط ​​مستوى الإشعاع الجانبي(يتم حساب متوسط ​​النموذج المقيس إلى الحد الأقصى في قطاع زوايا الإشعاع الجانبية) و مستوى الفص الجانبي البعيد(المستوى النسبي لأكبر فص جانبي في منطقة الفصوص الجانبية الخلفية).

بالنسبة لهوائيات الإشعاع الطولية، لتقدير مستوى الإشعاع في الاتجاه "الخلفي" (في الاتجاه المعاكس لاتجاه الفص الرئيسي لمخطط الإشعاع)، تكون المعلمة مستوى الإشعاع الخلفي النسبي(من الانجليزية أمامي/خلفي, واو/ب- نسبة الأمام/الخلف)، ولا يؤخذ هذا الإشعاع في الاعتبار عند تقييم UBL. وأيضاً، لتقييم مستوى الإشعاع في الاتجاه "الجانبي" (في الاتجاه المتعامد مع الفص الرئيسي للنمط)، يجب تحديد المعلمة الإشعاع الجانبي النسبي(من الانجليزية الجبهة / الجانب, و/س- النسبة الأمامية/الجانبية).

UBL، وكذلك عرض الفص الرئيسي لمخطط الإشعاع، هي المعلمات التي تحدد الدقة والحصانة من الضوضاء لأنظمة الهندسة الراديوية. لذلك، في المواصفات الفنية لتطوير الهوائيات، يتم إعطاء هذه المعلمات أهمية كبيرة. يتم التحكم في عرض الشعاع و UBL عند تشغيل الهوائي وأثناء التشغيل.

أهداف تخفيض UBL

• في وضع الاستقبال، يكون الهوائي ذو UBL المنخفض "أكثر مقاومة للضوضاء"، لأنه يختار بشكل أفضل مساحة الإشارة المطلوبة على خلفية الضوضاء والتداخل، والتي تقع مصادرها في اتجاهات الفصوص الجانبية
• يوفر الهوائي ذو مستوى UBL المنخفض للنظام توافقًا كهرومغناطيسيًا أكبر مع الإلكترونيات اللاسلكية الأخرى والأجهزة عالية التردد
• يوفر الهوائي ذو UBL المنخفض للنظام قدرًا أكبر من التخفي
• في هوائي نظام التتبع التلقائي للهدف، من الممكن حدوث خطأ في التتبع من خلال الفصوص الجانبية
• يؤدي الانخفاض في UBL (عند عرض ثابت للفص الرئيسي للمخطط) إلى زيادة مستوى الإشعاع في اتجاه الفص الرئيسي للمخطط (إلى زيادة الاتجاهية): إشعاع الهوائي في الاتجاه الآخر غير الاتجاه الرئيسي هو مضيعة للطاقة. ومع ذلك، كقاعدة عامة، مع الأبعاد الثابتة للهوائي، يؤدي انخفاض UBL إلى انخفاض في معامل الأداء، وتوسيع الفص الرئيسي للنمط وانخفاض في الكفاءة.

السعر الذي يجب دفعه مقابل انخفاض UBL هو توسيع الفص الرئيسي لمخطط الإشعاع (مع أبعاد الهوائي الثابتة)، بالإضافة إلى تصميم أكثر تعقيدًا لنظام التوزيع وكفاءة أقل (في الصفيف المرحلي)، كقاعدة عامة. .

طرق للحد من UBL

نظرًا لأن مخطط الهوائي في المنطقة البعيدة وتوزيع طور الاتساع (APD) للتيارات على طول الهوائي مترابطان بواسطة تحويل فورييه، فإن UBL كمعلمة ثانوية للمخطط يتم تحديده بواسطة قانون APD. الطريقة الرئيسيةلتقليل UBL عند تصميم الهوائي، عليك اختيار توزيع مكاني أكثر سلاسة (يقع نحو حواف الهوائي) للسعة الحالية. ومقياس هذه "النعومة" هو عامل الاستخدام السطحي (SUF) للهوائي.

عرض الفص الرئيسي ومستوى الفص الجانبي

ويحدد عرض النموذج (الفص الرئيسي) درجة تركيز الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة. عرض الاسم المميزهي الزاوية بين اتجاهين داخل الفص الرئيسي التي يكون فيها سعة شدة المجال الكهرومغناطيسي 0.707 مستوى من القيمة القصوى (أو 0.5 مستوى من قيمة كثافة القدرة القصوى). يشار إلى عرض الخط السفلي على النحو التالي:

2i هو عرض النموذج من حيث القوة عند مستوى 0.5؛

2i - عرض النموذج من حيث الشد عند مستوى 0.707.

يشير الفهرس E أو H إلى عرض النموذج في المستوى المقابل: 2i، 2i. يقابل مستوى القدرة 0,5 مستوى 0,707 لشدة المجال أو مستوى 3 ديسيبل على مقياس لوغاريتمي:

ومن الملائم تحديد عرض النموذج بشكل تجريبي باستخدام الرسم البياني، على سبيل المثال، كما هو موضح في الشكل 11.

الشكل 11

يحدد مستوى الفصوص الجانبية للنمط درجة الإشعاع الهامشي للمجال الكهرومغناطيسي بواسطة الهوائي. إنه يؤثر على جودة التوافق الكهرومغناطيسي مع أنظمة الراديو الإلكترونية القريبة.

السوية النسبية للفص الجانبي هي نسبة اتساع شدة المجال في اتجاه الحد الأقصى للفص الجانبي الأول إلى اتساع شدة المجال في اتجاه الحد الأقصى للفص الرئيسي (الشكل 12):

الشكل 12

يتم التعبير عن هذا المستوى بالوحدات المطلقة أو بالديسيبل:

معامل الاتجاه وكسب هوائي الإرسال

يصف معامل الاتجاه (DC) الخصائص الاتجاهية للهوائي الحقيقي مقارنة بهوائي مرجعي متعدد الاتجاهات (متناحي الخواص) بنمط كروي:

KND هو رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كثافة تدفق الطاقة P (u, q) لهوائي حقيقي (اتجاهي) أكبر من كثافة تدفق الطاقة P (u, q) لهوائي مرجعي (غير اتجاهي) لنفسه في الاتجاه وعلى نفس المسافة، بشرط أن تكون قوى الإشعاع للهوائيات واحدة:

وبأخذ (25) في الاعتبار نحصل على:

عامل الكسب (GC) للهوائي هو معلمة لا تأخذ في الاعتبار خصائص تركيز الهوائي فحسب، بل أيضًا قدرته على تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر.

جامعة كو- هذا رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كثافة تدفق القدرة P (u, c) لهوائي حقيقي (اتجاهي) أكبر من كثافة تدفق القدرة PE (u, c) لهوائي مرجعي (غير اتجاهي) لـ بنفس الاتجاه وعلى نفس المسافة، بشرط أن تكون القوى الموردة للهوائيات هي نفسها.

ويمكن التعبير عن المكاسب من حيث الكفاءة:

أين هو المعامل عمل مفيدهوائيات. ومن الناحية العملية، يُستخدم كسب الهوائي في اتجاه الإشعاع الأقصى.

نمط إشعاع المرحلة. مفهوم مركز طور الهوائي

مخطط المرحلةركزهو اعتماد طور المجال الكهرومغناطيسي المنبعث من الهوائي على الإحداثيات الزاوية.

وبما أن متجهي المجال E وH في المنطقة البعيدة من الهوائي موجودان في الطور، فإن مخطط الطور يرتبط بالتساوي بالمكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال الكهرمغنطيسي المنبعث من الهوائي. تم تحديد نمط الطور على النحو التالي: Ш = Ш (u, ц) عند r = const.

إذا كانت W (u, q) = const عند r = const، فهذا يعني أن الهوائي يشكل مقدمة الطور للموجة على شكل كرة. يُطلق على مركز هذه الكرة، حيث يقع أصل نظام الإحداثيات، اسم مركز طور الهوائي (PCA). وتجدر الإشارة إلى أنه ليس كل الهوائيات لديها مركز الطور.

بالنسبة للهوائيات التي لها مركز طور ومخطط اتساع متعدد الفصوص بينهما أصفار واضحة، يختلف طور المجال في الفصوص المجاورة بمقدار p (°180). يتم توضيح العلاقة بين مخططات إشعاع السعة والطور لنفس الهوائي في الشكل 13.

الشكل 13 - أنماط السعة والطور

إن اتجاه انتشار الموجات الكهرومغناطيسية وموضع مقدمتها عند كل نقطة في الفضاء متعامدان بشكل متبادل.

دع التوزيع الحالي على طول الهوائي يكون ثابتًا:

غالبًا ما يكون للهوائيات الحقيقية (على سبيل المثال، أدلة الموجات الشقوقية) أو صفائف الهوائيات المطبوعة هذا التوزيع الحالي بالضبط. دعونا نحسب نمط الإشعاع لمثل هذا الهوائي:

الآن دعونا نبني نمطًا طبيعيًا:

(4.1.)

أرز. 3.4 نمط إشعاع هوائي خطي مع توزيع تيار موحد

ويمكن تمييز المجالات التالية في مخطط الإشعاع هذا:

1) الفص الرئيسي هو قسم مخطط الإشعاع الذي يكون فيه المجال أقصى.

2) بتلات جانبية.

ويوضح الشكل التالي نمط الإشعاع في نظام الإحداثيات القطبية، حيث
لديه مظهر أكثر وضوحا (الشكل 4.4).

أرز. 4.4 مخطط إشعاع هوائي خطي مع توزيع تيار موحد في نظام إحداثيات قطبية

عادةً ما يُعتبر التقييم الكمي لاتجاهية الهوائي هو عرض الفص الرئيسي للهوائي، والذي يتم تحديده إما بمستوى -3 ديسيبل من الحد الأقصى أو بنقاط صفر. لنحدد عرض الفص الرئيسي بناءً على مستوى الأصفار. هنا يمكننا أن نفترض تقريبًا أنه بالنسبة للهوائيات عالية الاتجاه:
. يمكن كتابة شرط أن يكون مضاعف النظام يساوي الصفر تقريبًا على النحو التالي:

بالنظر إلى ذلك
، يمكن إعادة كتابة الشرط الأخير بهذه الطريقة:

بالنسبة للقيم الكبيرة للطول الكهربائي للهوائي (للقيم الصغيرة لنصف عرض الفص الرئيسي للهوائي)، مع الأخذ في الاعتبار أن جيب الوسيطة الصغيرة يساوي تقريبًا القيمة من الوسيطة، يمكن إعادة كتابة العلاقة الأخيرة على النحو التالي:

ومن هنا نحصل أخيرًا على العلاقة التي تربط عرض الفص الرئيسي وحجم الهوائي بأجزاء من الطول الموجي:

ويترتب على العلاقة الأخيرة استنتاج مهم: بالنسبة للهوائي الخطي ذي النمط المشترك عند طول موجة ثابت، تؤدي زيادة طول الهوائي إلى تضييق مخطط الإشعاع.

دعونا نقدر مستوى الفصوص الجانبية في هذا الهوائي. من العلاقة (4.1) يمكننا الحصول على شرط الموضع الزاوي للفص الجانبي الأول (الأقصى):

(-13 ديسيبل)

وتبين أنه في هذه الحالة لا يعتمد مستوى الفصوص الجانبية على طول الهوائي وتردده، بل يتم تحديده فقط حسب نوع توزيع تيار السعة. لتقليل UBL، ينبغي للمرء التخلي عن النوع المقبول لتوزيع السعة (التوزيع الموحد)، والانتقال إلى التوزيع الذي يتناقص نحو حواف الهوائي.

5. مجموعة الهوائي الخطي

5.1. اشتقاق التعبير عن يوم لار

التعبير 4.2. يسمح لك بالانتقال بسهولة من مجال نظام الهوائي الخطي المستمر إلى مجال مصفوفة الهوائي المنفصلة. للقيام بذلك، يكفي تحديد التوزيع الحالي تحت علامة التكامل في شكل وظيفة شعرية (مجموعة من وظائف الدلتا) مع الأوزان المقابلة لسعات الإثارة للعناصر والإحداثيات المقابلة. وفي هذه الحالة، تكون النتيجة مخطط إشعاع صفيف الهوائي كتحويل فورييه منفصل. ويُترك لطلاب الماجستير تنفيذ هذا النهج بشكل مستقل كتمرين.

6. توليف عفر في يوم معين.

6.1. مراجعة تاريخية، ملامح مشاكل تركيب الهوائي.

في كثير من الأحيان، لضمان التشغيل الصحيح لأنظمة الراديو، يتم فرض متطلبات خاصة على أجهزة الهوائي التي تشكل جزءًا منها. ولذلك فإن تصميم الهوائيات ذات الخصائص المحددة يعد من أهم المهام.

في الأساس، يتم فرض المتطلبات على مخطط الإشعاع (DP) لجهاز الهوائي وهي متنوعة للغاية: شكل محدد للفص الرئيسي للنمط (على سبيل المثال، في شكل قطاع وقاطع التمام)، ومستوى معين من الفصوص الجانبية، قد تكون هناك حاجة إلى تراجع في اتجاه معين أو في نطاق زاوية معين. يسمى قسم نظرية الهوائي المخصص لحل هذه المشكلات نظرية تركيب الهوائي.

في معظم الحالات، لم يتم العثور على حل دقيق لمشكلة التوليف ويمكننا الحديث عن طرق تقريبية. لقد تمت دراسة مثل هذه المشكلات لفترة طويلة وتم العثور على العديد من الأساليب والتقنيات. تخضع طرق حل مشاكل تركيب الهوائي أيضًا لمتطلبات معينة: السرعة؛ الاستدامة، أي حساسية منخفضة للتغيرات الطفيفة في المعلمات (التردد، أحجام الهوائي، وما إلى ذلك)؛ الجدوى العملية. تعتبر أبسط الطرق: المخططات الجزئية وتكامل فورييه. تعتمد الطريقة الأولى على تشبيه تحويل فورييه والاتصال بين توزيع طور الاتساع والنمط؛ وتعتمد الطريقة الثانية على توسيع سلسلة الأنماط إلى وظائف أساسية (أنماط جزئية). في كثير من الأحيان، يصعب تطبيق الحلول التي يتم الحصول عليها بهذه الطرق عمليًا (الهوائيات لها خصائص أجهزة ضعيفة، ومن الصعب تنفيذ توزيع طور الاتساع (APD)، والحل غير مستقر). تعتبر الطرق التي تسمح بمراعاة القيود المفروضة على PRA وتجنب ما يسمى ب. "تأثير الإفراط في الاتجاه".

بشكل منفصل، يجدر تسليط الضوء على مشاكل التوليف المختلط، وأهمها مشكلة التوليف الطور، أي إيجاد توزيع الطور لسعة معينة، مما يؤدي إلى النمط المطلوب. يمكن تفسير أهمية مشاكل تركيب الطور من خلال الاستخدام الواسع النطاق لصفائف الهوائي الطورية (PAA). تم وصف طرق حل مثل هذه المشكلات في و.