, Volume 6, Issue 2, pp 185-205

Theory of super-directive linear arrays

Rent the article at a discount

Rent now

* Final gross prices may vary according to local VAT.

Get Access

Abstract

Using data pertaining to the elementary radiator feeding and geometrical arrangement, expediently selected characteristics of an aerial system are defined, viz.: geometrical gain, geometrical quality and tolerance sensitivity. The geometrical gain gives the gain of an array of isotropic radiators; the geometrical quality shows how many times less is the band width of the array than that of the elementary radiator; the tolerance sensitivity is the numerical expression of the extent to which the system is sensitive to current distribution variations. These characteristic properties are arrived at by making such simplifications in the strict physical definitions as result, on the one hand, in the separation of the properties relevant to the constructional details of the elementary radiator and to those of the aerial system; on the other hand, in formulas more amenable to mathematical treatment. These simplifications yield a simpler relationship of the three aforementioned quantities. Four of the current distributions dealt with in the literature are selected to show on hand of a few concrete examples, the values taken up by the newly introduced constants. Lastly, a generalisation of the solutions is attempted in seeking the current distribution which gives the highest geometrical gain in case of various numbers of components and a prescribed geometrical quality. Mathematically, the original problem is reduced to an extremum problem with given auxiliary conditions.

Резюме

Из возбуждения элементарного излучателя и из данных геометрического распределения определяются удобно выбранные характеристики системы антенн: геометрический выигрыш, геометрическая добротность и чувствительность к точности. Геометрический выигрыш ряда изотропных точечных источников, геометрическая добротность отвечает на вопрос, насколько меныце ширина полосы излучательного ряда, чем элементарного излучателя, и наконец чувствительность к точности количественно характеризует чувствительность к точности данного распределения тока. Мы пришли к этим определениям так, что строго физическим смыслом пребрегаем, в результате чего, с одной стороны, разделяются структурные характеристики элементарного излучателя и излучательного ряда, а с другой стороны, получаются легче применяемые в вычислениях формулы.

После таких пренебрежений получается простое соотношение трех величин. Из распределений тока, разбираемых в литературе, выберяется четыре, и на некоторых конкретных примерах показывается, какие значения введенные величины принимют. Пото, обобщая существующие до сих пор решения, надо искать то распределение тока, которое при различных числах элементов и при данной геометрической добротности дает максимальный геометрический выигрыш. Таким образом, определение распределения тока сводится к задаче исчислять условный экстремум.

Presented by G. Bognár.