Антенные решётки

Скачать в pdf «Антенные решётки»


двум, то Acos0 = 2/N, а cos0 = 2k/N. Тогда показатель степени экспоненты в (4) можно записать как nncos0 = 2mk/N. Теперь (3) примет вид


N-1


s(t,0) = Ft (m) XCne{2*jN)nk .


n=0


Сумма в этом выражении дискретна ДН ЦАР. Обозначим ее через F(k) . Выходной сигнал ЦАР в этом случае можно окончательно записать в виде


s(t,0) = -t (mm)-0 (k).    (5)


Этот сигнал представляет собой последовательность m временных выборок из гармонического колебания с частотой ю = 2л/Т, следующих с интервалом At = T/2. Такая последовательность образуется в каждом из N каналов решетки и формирует ДН ЦАР, состоящую из к пространственных (угловых) выборок. Очевидно, что частота сигнала ю определяет быстродействие вычислителя СФДН.


Выражение (5) является исходным для формирования алгоритма пространственной обработки сигналов в ЦАР. Однако при его выводе были приняты определенные допущения. Рассмотрим два наиболее важных из них.


В приведенном выше случае принимаемый решеткой сигнал являлся монохроматическим. В реальных системах для передачи информации монохроматическая несущая модулируется по амплитуде и (или) фазе. Сигнал при этом занимает на оси частот некоторую полосу. В нашем случае это означает, что колебание, возбуждаемое в n-м излучателе ЦАР падающей волной (2), примет


вид un (t) = Cn (t )ei&t+T(t ^, а первая сумма в правой части (3) станет зависимой от времени. Тогда зависимой от времени станет и ДН ЦАР, превратившись из привычной, статической F (0) в динамическую F (0, t), форма и положение которой меняются во времени. Подробно эта особенность ДН антенных решеток рассмотрена в [1]. Там показано, что влиянием ширины полосы сигнала на изменение ДН во времени можно пренебречь, если выполняется условие 20О5 < Qtg0ra , где 20О5 -ширина луча с учетом его отклонения от нормали, град; Q — относительная ширина полосы сигнала, %; 0гл — направление главного максимума ДН относительно нормали к раскрыву, град. В большинстве современных радиосистем, использующих АР, это условие выполняется. Поэтому здесь допустим, что выражение для ДН в (5) справедливо не только для монохроматических, но для модулированных сигналов, имеющих конечную ширину полосы. Однако при проектировании реальных систем необходимо оценивать правильность такого допущения с учетом полосы сигнала и параметров АР.

Скачать в pdf «Антенные решётки»