AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThese results show that the suggested method helps anticipate array antenna patterns more accurately, especially in near-far-field zones, providing a useful technique for antenna array analysis and design applications.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study investigates the accuracy limitations of classical far-field approximation methods commonly employed in linear array antenna analysis, particularly in regions close to the far-field boundary. In the classical approach, the distances between array elements and the observation point are represented by approximate expressions, which may result in zero-valued electric fields at certain angles and lead to inaccurate predictions of main-lobe and side-lobe directions. To address this issue, an alternative approach for approximating the distance-dependent amplitude terms is proposed. The proposed method retains the closed-form calculability of the classical technique while more accurately representing amplitude variations. The suggested method greatly increases accuracy close to the far-field border by lowering main-lobe and side-lobe deviations, according to numerical data for linear dipole arrays. Both the traditional and suggested approaches converge to the reference far-field solution as the observation distance grows; comparable patterns are seen for endfire arrays. These results show that the suggested method helps anticipate array antenna patterns more accurately, especially in near-far-field zones, providing a useful technique for antenna array analysis and design applications.
Özet
Bu çalışmada, doğrusal dizi anten sistemleri için uzak alan analizinde yaygın olarak kullanılan klasik yaklaşımların, özellikle uzak alan sınırına yakın mesafelerde yol açtığı doğruluk sorunları incelenmiştir. Klasik yaklaşımda, dizi elemanlarının gözlem noktasına olan uzaklıklarının yaklaşık ifadelerle temsil edilmesi, bazı açılarda elektrik alanın sıfır değerleri almasına ve ana lob ile yan lob açılarına ilişkin hatalı tahminlere neden olabilmektedir. Bu probleme çözüm olarak, mesafeye bağlı genlik terimlerinin yaklaşıklanmasında alternatif bir yaklaşım önerilmiştir. Önerilen yaklaşım, klasik yöntemle aynı kapalı formda hesaplanabilirliği korurken, genlik değişimini daha doğru biçimde temsil etmeyi amaçlamaktadır. Önerilen yöntem, doğrusal dipol dizileri için sayısal verilere göre, ana lob ve yan lob sapmalarını azaltarak uzak alan sınırına yakın doğruluk oranını büyük ölçüde artırır. Hem geleneksel hem de önerilen yaklaşımlar, gözlem mesafesi arttıkça referans uzak alan çözümüne yakınsar; uçtan uca diziler için benzer desenler görülür. Bu sonuçlar, önerilen yöntemin özellikle yakın-uzak alan bölgelerinde dizi anten desenlerini daha doğru tahmin etmeye yardımcı olduğunu ve anten dizi analizi ve tasarım uygulamaları için faydalı bir teknik sağladığını göstermektedir.