Оцінка спрямованості для діаграми "олівець" з великими бічними пелюстками

     Для антен з вузьким променем типу "олівець" і великими бічними пелюстками можна використовувати підхід з оцінкою середньої інтенсивності випромінювання. В цьому випадку $U_p$ (середня інтенсивність випромінювання для основного променя) можна обчислити за формулою:

$$U_p = \frac{1}{\text{Спрямованість}}$$

Використовуючи рівняння (1-19) і припускаючи рівну ширину променя в основних площинах, отримуємо:

$$U_p = \frac{\text{HPBW}^2}{41,253}$$

де:

• HPBW — ширина променя в градусах.

---

Приклад розрахунку: Оцінка впливу бічної пелюстки на спрямованість

Умова:

Антена з вузьким променем має ширини променів 50° та 70° у головних площинах. У другому розрізі діаграми є бічна пелюстка при θ = 60°, знижена на 5 дБ від піка, і ширина променя під цією пелюсткою становить 30°. Необхідно оцінити вплив бічної пелюстки на спрямованість.

---

Рішення:

1. Без урахування бічної пелюстки:

   Оцінка спрямованості без урахування бічної пелюстки:

   $$\text{Спрямованість} = \frac{41,253}{50 \times 70} = 11.79 \quad (\text{або 10.7 дБ})$$

2. Оцінка для кожного розрізу діаграми:

   • Основний промінь у першому розрізі:

     $$U_{P1} = \frac{50^2}{41,253} = 0.0606$$

   • Основний промінь у другому розрізі:

     $$U_{P2} = \frac{70^2}{41,253} = 0.1188$$

3. Додавання бічної пелюстки до другого розрізу:

   Бічна пелюстка у другому розрізі додає до інтегралу:

   $$U_{PS2} = \frac{\cos 45° - \cos 75°}{4} \times 10^{-5/10}$$

   Розрахуємо значення:

   $$U_{PS2} = \frac{0.7071 - 0.2588}{4} \times 10^{-0.5} = \frac{0.4483}{4} \times 0.3162 = 0.0354$$

4. Обчислення середнього значення інтегралів для частин:

   Середнє значення для середньої інтенсивності випромінювання:

   $$U_0 = \frac{U_{P1} + (U_{P2} + U_{PS2})}{2} = \frac{0.0606 + 0.1188 + 0.0354}{2} = 0.1074$$

5. Остаточна оцінка спрямованості:

   $$\text{Спрямованість} = \frac{1}{U_0} = \frac{1}{0.1074} = 9.31 \quad (\text{або 9.7 дБ})$$

---

Висновок

Якщо бічна пелюстка є з обох сторін, її внесок у середню інтенсивність випромінювання збільшить інтеграл для кожного боку, що зменшить спрямованість ще більше.

---

Обмеження та рекомендації

Такий підхід є лише наближеним методом для оцінки спрямованості антен з великими бічними пелюстками. Для точніших результатів рекомендується оцифрувати діаграму випромінювання і провести числове інтегрування для кожного розрізу діаграми, використовуючи рівняння (1-16) або (1-17).