余割函数图像(6个三角函数的所有转换)「建议收藏」

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本文由前两部分组成，天线基础知识(1):天线的功能与特性(1):天线的功能与特性，天线基础知识(1):天线的功能与特性。今天，是第三部分。

余割平方天线

余切方形天线是专门为空中的侦察雷达设计的。这使得辐射在光束中的分布更加合理，从而在空之间实现更加理想的扫描。

当目标在波束中以恒定高度移动时，余切平方是一种在接收器输入端实现更均匀信号强度的方法。

图15共切正方形天线辐射方向图的垂直投影。蓝色是理论图案，红色是实测图案。

在实践中，有两种方法可以获得余割平方模的模式:

变形的抛物面反射器抛物面反射器由多喇叭馈电，形成波束叠加

实际上，余割平方可以通过抛物面反射器的变形来实现。辐射器位于抛物面反射器的焦点处。理想情况下，当波离开抛物面反射器时，将形成相对尖锐的辐射波瓣。

图16形成余切正方形的不同变体。

为了得到余割平方，必须增加一部分辐射能。一种方法是减小反射器顶部的曲率。落在曲率较小的区域(顶部)的光束被反射。类似地，反射器的下部弯曲得更严重。

辐射器的波瓣在边缘也很弱，所以反射器的边缘比中心反射的波弱。事实上，在较高高度的探测范围是有限的，因为波束没有大的功率密度。

5.1逆余割平方

地面运动雷达和船舶交通系统中使用的天线设计采用反余切平方和表面方向能量覆盖，为表面目标提供恒定增益。

图17反余割平方覆盖图

叠加图显示了具有反余割方形天线方向图的舰船雷达的天线方向图。该天线设计为优先在0°以下(地平线)辐射，为接近海面的目标提供持续探测。

5.2叠加波束余割平方天线

余切正方形方向图可以通过使用两个或更多喇叭作为抛物面反射器的馈电来实现。

每个辐射喇叭定向发射。如果发射功率不均匀地分布在单个辐射单元上，则天线方向图接近余割正方形方向图。

当使用多个接收通道时，也可以进行高度分配。可以将目标分配给具有指定高度的波瓣。

图18添加波束和余割方形天线的原理

余切正方形天线不限于抛物面反射器，也可以由其他种类的天线实现。在八木天线阵中，这种方向图是通过定向波和地面反射波的干涉来实现的。

图19 ASR 910雷达的多馈源实现余割平方

5.3证明

术语“余割”听起来很像数学三角函数。没错，但是这个物品和我们的天线有什么关系？

高度和距离R决定了俯仰角ε …

我回想起我在上一页写的:“共截平方是一种当目标在波束中以恒定高度移动时，在接收器的输入端实现均匀信号强度的方法。”

如果我们根据距离转换公式，利用上面提到的三角关系，就会出现“余割”这一项——还有……如果信号强度相同还有什么……我们可以从雷达方程推导出这种联系:

如果回波信号在接收器的输入端具有均匀的信号强度，则其距离与天线增益的平方成线性关系。

高度可以用数学方法缩短。

使用上面的“余割”公式代替范围。根据上面的定义，高度应该是不变的。这意味着我们也可以在不改变依赖性的情况下缩短高度。

因此，我们得到了天线和“余割平方模”的数学描述。

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