350 rub
Journal Electromagnetic Waves and Electronic Systems №9 for 2010 г.
Article in number:
Field statistics of a circular aperture antenna focused to the Fresnel zone, Part 1. Mean field characteristics
Keywords: Focused antenna Fresnel zone mean field characteristics
Authors:
Y. S. Shifrin, V. V. Dolzhikov
Abstract:
Results of the analysis of mean field characteristics of a circular uniformly excited aperture antenna focused to the Fresnel zone under phase fluctuations in its aperture are given. The phase fluctuations are assumed to be described by the homogeneous over aperture function being random with the normal distribution and the zero mean. The correlation coefficient is assumed to be in the Gaussian form. Expressions for angular and longitudinal (along the focal axis) distributions of mean field intensity being invariant with respect to the focal distance are obtained. Consequently, they are equally applicable when analyzing both the field of antennas focused to the Fresnel zone and when studying field statistics of ordinary (focused to infinity) antennas in their Fresnel and far zones. Formulas are found for parameters characterizing a kind of these distributions: the main maximum location and value, the width of main lobe (focal spot) in longitudinal and transversal directions, spurious extreme locations and levels. Plots of these parameters versus the dispersion and correlation radius of phase fluctuations and position of focusing and observation are given. The results for the circular aperture antenna are compared with the analogous ones obtained by the authors for a linear antenna and for a square aperture antenna. Appendix contains most complicated and bulky derivations of relations used in the work
Pages: 15-31
References
  1. Microwave scanning antennas //Edited by R.C. Hansen, V.1, Apertures, Academic Press, New York and London, 1964.
  2. Шифрин Я.С. Бородавко Ю.М., Назаренко В.А. Статистика поля линейной антенны в зоне Френеля. Харьков, 1986. Деп. в УкрНИИНТИ 08.07.86., № 1620.
  3. Шифрин Я.С. Вопросы статистической теории антенн. М.: Сов. радио, 1970 (Английский перевод Y.S. Shifrin. Statistical Antenna Theory. Golem Press, 1971).
  4. Шифрин Я.С., Бородавко Ю.М. О статистике поля линейной антенны в зоне Френеля // Радиотехника и электроника. 1988. Т.33, №9. С. 1870 1878.
  5. Шифрин Я.С., Бородавко Ю.М., Назаренко В.А. Интегральные энергетические характеристики поля линейной антенны в зоне Френеля // Радиотехника: Всеукр. Межвед. науч.-техн. сб. Харьков, 1988. Вып. 85. С. 3 - 10. 
  6. Шифрин Я.С., Бородавко Ю.М. Статистика поля линейной сфокусированной антенны // Радиотехника: Всеукр. Межвед. науч.-техн. сб. Харьков, 1996. Вып. 100. С. 68 - 82.
  7. Бородавко Ю.М., Назаренко В.А. Флуктуационные характеристики поля линейной антенны, сфокусированной в зоне Френеля // Радиотехника: Всеукр. Межвед. науч.-техн. сб. Харьков, 1985. Вып. 72. С. 13 - 19.
  8. Шифрин Я.С., Назаренко В.А. Поле случайных антенных решеток в зоне Френеля // Радиотехника и электроника. 1991. Т.36. №1. С. 52 - 62.
  9. Шифрин Я.С. Статистическая теория антенн //В справочнике по антенной технике (В пяти томах) / под ред. Л.Д. Бахраха и Е.Г. Зелкина. М.: ИПРЖР. 1997. Т. 1.  С. 148 - 206 (Английскийперевод (дополненноеиздание) Y.S. Shifrin. Statistical Antenna Theory (Theory Foundation, State-of-the-Art, Basic Applications)// Telecommunications and Radio Engineering: 2001. V. 55. Nо. 6-7. P 1 - 68.
  10. Должиков В.В. Средние характеристики круглой апертуры при наличии флуктуаций фазы // Изв. вузов. Радиоэлектроника. ?  2002. №10. С. 58-67.
  11. Dolzhikov, V.V., Longitudinal Field Strength Distribution in the Fresnel Zone of a Round Focused Aperture // Telecommunications and Radio Engineering: 1998. V. 52. Nо. 6. P. 70 - 78. 
  12. Должиков В.В. Продольное распределение средней интенсивности поля круглой  сфокусированной апертуры при наличии флуктуаций фазы // Вестник Харьковского национального университета. Радиофизика и электроника. 2002. Вып. 2. № 570. С. 30-35.
  13. Должиков В.В., А.В. Сербин А.В. Флуктуации фокального пятна в зоне Френеля круглой сфокусированной апертуры при наличии фазовых ошибок // Радиотехника: Всеукр. Межвед. науч.-техн. сб. 2005. Вып.143 .  С. 133-137.
  14. Должиков В. В., Сербин А. В. Флуктуации поля в зоне Френеля круглой сфокусированной апертуры при наличии случайных  фазовых ошибок // Радиотехника: Всеукр. Межвед. науч.-техн. сб. 2006. Вып. 146.  С. 215-230.
  15. Шифрин Я.С., Должиков В.В. Статистика поля антенны с круглой апертурой, сфокусированной в зону Френеля. Часть 2. Флуктуационные характеристики поля // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т. 15. № 10 (в печати).
  16. SilverS.MicrowaveAntennaTheoryandDesign. NewYork.: McGraw-Hill. 1949.
  17. Ватсон Г.Н. Теория бесселевых функций. М.: ИЛ, 1949.  
  18. Bicmore R. W., Hansen R.C. Antenna power densities in the Fresnel region // Proc. IRE. 1959. V. 47. No. 12. P. 2119-2120.
  19. Абрамовиц А., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука. 1979.
  20. Шифрин Я.С. Антенны. Харьков: Изд-во ВИРТА. 1976.