Общие положения. Значение плотности потока энергии (ППЭ) апертурной антенны в произвольной точке пространства (в рамках энергетического подхода к решению задачи) определяется по формуле:
, где (2.1)
- апертурная составляющая;
- составляющая, определяемая излучением облучателя;
- составляющая, обусловленная токами, протекающими вблизи кромки зеркала (дифракционными токами);
- составляющая, возникающая в результате прохождения энергии сквозь основное зеркало антенны, если оно имеет решетчатую структуру.
Все пространство вблизи антенны условно делится на ряд характерных областей, которые ввиду симметрии показаны на рис.2.1 только в секторе углов .
Рис.2.1. Области анализа ППЭ.
Значение ППЭ в области I определяется апертурной составляющей и составляющей облучателя .
В области II - заднем полупространстве антенны - ППЭ определяется составляющей . Если зеркало выполнено в виде решетчатой структуры, то к дифракционному полю добавится поле, прошедшее в область II сквозь ячейки решетки - составляющая .
В области III необходимо учитывать составляющие и . Область III в заднем полупространстве существует только для длиннофокусных антенн, когда .
В области IV ППЭ определяется в основном составляющими и , но следует учитывать и (особенно вблизи границы раздела областей I и IV).
Область V является областью конструкции антенны и находится внутри гипотетического цилиндра с площадью основания, равной площади апертуры и высотой 2...4 диаметра апертуры (эту область иногда называют областью прожекторного луча).
Используемые допущения:
- амплитудное распределение поля по апертуре задается в виде "параболы на пьедестале":
, где (2.2)
- текущее значение координаты на диаметре апертуры, - диаметр апертуры;
- облучатель и антенна имеют характеристики направленности с осевой симметрией относительно направлений их максимального излучения;
- характеристика направленности облучателя вне сектора углов перехвата энергии основным зеркалом считается неизменной и равной 0,316 по напряженности поля (по мощности 0,1);
- апертура имеет затенение, характеризуемое коэффициентом затенения 0,1 ( - диаметр "теневого диска", - диаметр апертуры).
Расчет плотности потока энергии в области I. Плотность потока энергии в расчетной точке (рис.2.2) представляется в виде двух составляющих:
, где