Phân tích ma trận tán xạ của các mảng tuần hoàn tuyến tính

IEEE Transactions on Antennas and Propagation - Tập 50 Số 8 - Trang 1050-1064 - 2002
A.D. Yaghjian1
1Air Force Research Laboratory, MA, USA

Tóm tắt

Mô tả ma trận tán xạ của nguồn sóng cầu trong điều kiện các bộ phát âm thanh, cùng với nguyên lý đối xứng và bảo toàn công suất, được áp dụng để phân tích các mảng tuần hoàn tuyến tính vô hạn và hữu hạn hỗ trợ sóng đi. Chúng tôi chứng minh rằng đối với một mảng tuần hoàn tuyến tính tổng quát gồm các bộ phát nhỏ, một sóng đi phải là sóng chậm với hằng số truyền /spl beta/ lớn hơn hằng số truyền k của môi trường mà mảng đó nằm trong. Đối với một mảng tuần hoàn tuyến tính vô hạn gồm các bộ phát đồng nhất nhỏ, phân tích ma trận tán xạ dẫn đến một biểu thức đóng cho hằng số truyền của sóng đi, theo khoảng cách phân cách chuẩn hóa kd và pha của hệ số tán xạ hiệu quả của các phần tử trong mảng. Hai thông số này là các biến quan trọng duy nhất trong phương trình ma trận N/spl lần/N, đối với N hệ số bức xạ, được suy ra cho một mảng tuyến tính hữu hạn gồm N phần tử. Các cộng hưởng trong các đường cong công suất tổng radiated so với kd cho một mảng hữu hạn được kích thích bằng một phần tử cấp nguồn cho thấy sự tồn tại của sóng đi được dự đoán cho mảng vô hạn tương ứng. Các đường cong công suất được tính toán, cũng như các mẫu định hướng, cho thấy rằng mảng hữu hạn trở thành một bộ phát đầu cuối hiệu quả hơn khi /spl beta/ tiến gần đến giá trị của k. Định hướng đầu cuối tối đa có thể đạt được của một mảng hữu hạn với một phần tử cấp nguồn là một hàm tăng dần đơn điệu của vận tốc pha của sóng đi, và hàm này hầu như không phụ thuộc vào các tham số của mảng được sử dụng để có được vận tốc pha này. Cách diễn đạt cơ bản áp dụng cho bất kỳ mảng nào được cấu thành từ các phần tử mảng tuyến tính, đối xứng, không mất mát, chẳng hạn như các ăng-ten tuần hoàn tuyến tính nhỏ.

Từ khóa

#Phased arrays #Acoustic scattering #Linear antenna arrays #Propagation constant #Feeds #Acoustic waves #Acoustic arrays #Closed-form solution #Equations #Resonance

Tài liệu tham khảo

10.1109/PROC.1968.6757 wu, 1968, surface-wave effects on dielectric sheathed phased arrays of rectangular waveguides, Bell Syst Tech J, 47, 117, 10.1002/j.1538-7305.1968.tb00033.x 10.1103/PhysRevLett.84.4184 10.1109/22.798001 stratton, 1941, Electromagnetic Theory 10.1109/TAP.1972.1140171 borgiotti, 1968, modal analysis of periodic planar phased arrays of apertures, Proceedings of the IEEE, 56, 1881, 10.1109/PROC.1968.6762 10.1109/TAP.1959.1144710 10.1163/156939396X00432 10.1109/JRPROC.1938.228128 10.1109/TAP.2002.800696 10.1109/9780470545522 jackson, 1999, Classical Electrodynamics 10.6028/NBS.TN.696r 10.1049/PBEW015F_ch8 10.1049/PBEW025E_ch9 10.1049/PBEW026E 10.1109/8.220973 10.1109/TAP.1965.1138528 10.1007/s002020000046 10.1109/TAP.1965.1138470 hessel, 1969, general characteristics of traveling-wave antennas, Antenna Theory Part 2 10.1109/22.798002 10.1109/TAP.1966.1138656 10.1109/TAP.1984.1143332 10.1109/TAP.1972.1140182 10.1109/TAP.1959.1144682 10.1109/8.664112 10.1109/TAP.1959.1144708 10.1121/1.1982416 10.1086/166795 10.1086/152538 demkov, 1974, scattering of electrons by long linear molecules. the effect of approximate translational symmetry, Sov Phys &#x2014 JETP, 39, 239 gradshteyn, 1994, Table of Integrals Series and Products ition 10.1109/TAP.2002.803959 grossman, 1987, a class of potentials with extremely narrow resonances, Chinese J Physics, 25, 129