image 075

Pole w przekroju apertury a charakterystyka promieniowania 75

charakterystyki promieniowania mierząc pole w obszarze bliskim anteny (ściśle mówiąc w aperturze), a następnie dokonując odpowiednich manipulacji matematycznych. Manipulacje te (a w szczególności transformata Fouriera) nie stanowią w chwili obecnej dużego problemu ze względu na poziom rozwoju techniki obliczeniowej oraz masowej obróbki danych. Taka procedura pomiarowa stwarza oczywiście wiele trudności [9], jednak jej dodatkowe zalety (np. możliwość detekcji błędów wykonania poszczególnych anten w szykach antenowych) są na tyle atrakcyjne, że jest ona w chwili obecnej powszechnie stosowana, szczególnie w stosunku do dużych anten na wysokich częstotliwościach (np. szyki antenowe montowane na satelitach).

Inny ważny aspekt omawianej własności, to możliwość przewidywania zaburzeń charakterystyki promieniowania anteny na skutek modyfikacji rozkładu pola w aperturze. Korzystając z zasady addytywności (transformata sumy funkcji jest równa sumie transformat poszczególnych funkcji) można przedstawić zaburzony rozkład w aperturze jako sumę rozkładu niezaburzonego oraz zaburzenia. Zwykle potrafimy przewidzieć w jaki sposób zaburzenie modyfikuje rozkład pola w aperturze, a co za tym idzie możemy znaleźć transformatę tego zaburzenia i w konsekwencji jego modyfikujący wpływ na charakterystykę anteny. Przykładem wykorzystania tej metody może być analiza wpływu przesłonięcia apertury kołowej w części centralnej (sytuacja ta ma zwykle miejsce w antenach parabolicznych, gdzie pierwotne źródło oświetlające zwierciadło przesłania aperturę). Zastosowanie proponowanej metody jest bardzo proste i można wykazać, że takie przesłonięcie prowadzi do podwyższenia poziomu listków bocznych [14].

Przykładowo pokażemy teraz;, w jaki sposób widmo kątowe może być wykorzystane do określenia pola promieniowania.

Przykład 4.1

Korzystając z koncepcji widma kątowego znaleźć pole e-m wytworzone przez szczelinę prostokątną o wymiarach a x b w płycie przewodzącej, jeśli pole elektryczne w tej szczelinie wyrażone jest zależnością:

E_y(x) = Acos^a:    dla x €< -o/2,a/2 >    (4.36)

Rozważany przez nas problem rozwiązano w przykładzie 3.1 przy wykorzystaniu koncepcji elektrycznego potencjału wektorowego - uzyskane tam wyniki wykorzystamy do sprawdzenia poprawności rozwiązania.

Na wstępie określamy widmo kątowe dla anlizowanego pola:

(4.37)

Fy(k_X, ky) = r r^ACOS —<Ś^{{kxX + k}'^jV} dk_x dky

J-a/2 J-b/2 a