ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
175
В связи с этим решают следующие задачи:
оптимизация решетки апертурных излучателей с целью улуч-
шения их характеристик при сканировании луча;
оптимизация приемных излучателей с целью повышения эф-
фективности возбуждения антенной решетки облучателем;
исследование влияния общих проводящих экранов в решетках
апертурных и приемных излучателей;
оптимизация положения экранов относительно плоскостей рас-
крывов волноводов приемных и апертурных излучателей с целью
улучшения согласования антенных решеток, улучшения характери-
стик ФАР в секторе сканирования луча и максимизации коэффициен-
та усиления.
Исследование эффекта просачивания энергии электромаг-
нитной волны в пространство между корпусами элементов ФАР.
Это явление имеет место в антенных решетках, не имеющих общих
экранов в раскрыве. В этом случае между волноводами излучателей
могут возбуждаться электромагнитные волны, фазы которых не
управляются фазовращателями ФАР. Эти волны не участвуют в фор-
мировании требуемого амплитудно-фазового распределения поля в
раскрыве ФАР и являются дополнительным источником потерь, а
следовательно и снижения КУ ФАР.
Для оценки этих видов потерь решена задача дифракции элек-
тромагнитной волны при ее падении на решетку ВДИ без проводя-
щего экрана. Таким образом, оценена доля мощности падающей вол-
ны, прошедшая между волноводами излучателей.
Решение выполнено векторным методом конечных элементов [6]
и методом Трефтца [7]. В примененной реализации метода конечных
элементов выполняется построение нерегулярного разбиения трех-
мерной ячейки Флоке на области тетраэдральной формы, позволяю-
щее с высокой точностью аппроксимировать геометрию анализируе-
мой структуры. При использовании метода Трефтца канал Флоке
представляется в виде каскадного соединения продольно однородных
волноводов [8]. Волновой канал, образованный корпусами элементов
ФАР, моделируется введением коаксиального волновода. Собствен-
ные волны волноводов находятся методом Бубнова — Галеркина в
виде разложения по редуцированной системе поперечных векторных
функций.
Расчетные зависимости, полученные для излучателей разной
длины
L
кон
и приведенные на рис. 4, показывают, что при наличии
зазора между корпусами элементов потери на просачивание могут
достигать 20 % при длине диэлектрического стержня от 1
λ
до 2
λ.
При
этом характер кривых существенно зависит от длины ВДИ.