上天线的镜像天线与P点之间的距离R3’为:(2.6)
根据表2.1的馈电形式,由式(2.7)可得,P点处的CSB合成信号和SBO合成信号分别为:(2.7)(2.8)
于是P点处的DDM值可以表示为:(2.9)
其中φ为CSB与SBO之间的夹角。
在实际应用中,下滑角的计算通常以A点至B点作为采样区间,即距离跑道入口1050米至7400米的范围。在该区间内,对DDM曲线进行平滑处理后继而得到下滑角的值。本文中在下滑角的采样区间内以50米为间隔,计算每个采样点处DDM零点所对应的仰角,最后通过平均值算法得出下滑角的值。入口高度的计算通常以距离跑道入口300米至1830米的范围作为采样区间,对该区间内的DDM曲线进行平滑处理并将其延伸至跑道入口处来获得入口高度的值。本文中在入口高度的采样区间以30米为间隔,计算每个采样点处DDM零点所对应的仰角,通过平均值算法拟合出下滑道,并将下滑道延伸至跑道入口从而得到入口高度的值。
3天线偏置对入口高度的影响当外场P点与下滑天线间距很大时,每副天线到达P点的路径都可以看成是平行的。但当P点逐渐向下滑天线靠近时,每副天线到达P点的路径就不能视为平行,而是变为有一定误差的实际路径。在M型下滑天线阵中,通常采用天线偏置的方法来弥补这一相位误差,其中上天线向跑道方向偏置,下天线向相反的方向偏置。上天线相对中天线的偏置量为:(3.1)
其中S为中天线至跑道中心线的垂直距离,h为下天线挂高。下天线相对中天线的偏置量为:(3.2)
下面将分别计算下天线偏置变化、上天线偏置变化及上、下天线偏置同时变化时对入口高度和下滑角的影响。
3.1下天线偏置变化
在保持其他参数不变的情况下,改变下天线的偏置,计算偏置变化对入口高度及下滑角的影响,结果如表1所示。
从表1的计算结果可以看出,下天线偏置的变化对入口高度影响很大,但对下滑角的影响却很小。当下天线偏置变化20cm后,入口高度约下降了40cm,但下滑角仅下降了0.0015°。此外,从计算结果可以发现,无论下天线偏置是增大还是减小,入口高度均呈现降低的趋势。这主要是由于基础参数中的偏置设置为最优值,在该偏置下,下天线与中天线的近场相位差完全抵消。下天线偏置增大或减小20cm后在距跑道入口水平距离300米处的DDM曲线如图2所示。
从图2的DDM曲线可以看出,在距跑道入口300米处,下天线偏置变化对3°以下区域的DDM影响很大,当偏置增大或偏置减小是,低仰角区域的DDM值均减小,且随着仰角降低,DDM变化的斜率也随之减小,线性度变差。图中偏置减小20cm与偏置增大20cm所对应的两条DDM曲线几乎完全重合,这一结果与入口高度的变化情况一致,表明在最优偏置的基础上,无论增大还是减小偏置都将导致入口高度降低。