Лекция 7- Направленные свойства симметричного вибратора
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-06-09
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Лекция №7: Направленные свойства симметричного вибратора.
Ток – распределен по синусоидальному закону.
Рис. 19. К вычислению поля создаваемого симметричным вибратором в дальней зоне
Вибратор разделяется на большое количество участков , так как – мало, то можно считать, что . Выделим на плечах вибратора на расстоянии z от 0 – элементарные участки , те они расположены симметрично относительно 0. Определим поле создаваемое двумя в точке М, в дальней зоне. Так как , то можно считать, что .
от (1)
от
– амплитуда тока в точках 1 и 2
– расстояние от т.1 до т. М
– расстояние от т.2 до т. М
– угол между осью вибратора и направлением на точку наблюдения, так как векторы на точку направлены по одной линии, то можно записать:
(2)
Здесь , где – ток в точках питания вибратора.
Из т. 1 и 0 опустим перпендикуляры на направления и .
;
– разность хода лучей
, – это условие говорит о том, что амплитуды полей, создаваемые каждым элементом одинаковые. Однако, разностью фаз (хода лучей) пренебрегать нельзя, так как пространственный сдвиг фаз между полями элементов 1 и 2 определяется отношением разности хода лучей к .
(3)
подставляя (3) в (2) получим:
(4)
так как, то (4) примет вид
(5)
Возьмем интеграл
или
(6)
– первый множитель не зависит от направления
– АДН
– ФДН
Из выражения (6) видно, что симметричный вибратор обладает направленными свойствами только в меридиональной плоскости (плоскость электрического вектора)
Напряженность электрического поля симметричного вибратора в его экваториальной плоскости (плоскость магнитного вектора )
не зависит от угла, то есть представляет собой окружность.
Как видно из формулы (6) направленные свойства симметричного вибратора при синусоидальном распространении тока определяются только отношением . В случае когда (полуволновой вибратор) выражение (6) примет вид
Анализ выражения (6) показывает, что:
а) излучение вдоль вибратора при любом отношении – отсутствует
б) если , то излучения, в направлении перпендикулярном оси поля, всех элементарных вибраторов максимальны и синфазны, а значит, в этих направлениях они складываются. Поле в данном направлении ( и ) максимально.
Диаграмма направленности симметричных вибраторов.
Нормированная диаграмма направленности
Коэффициент направленного действия (КНД) характеризует направленные свойства антенны и
представляет число, показывающее во сколько раз мощность сигнала, принятая антенной, больше
мощности, которую примет эталонная антенна (полуволновой вибратор). КНД зависит от ширины диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Приближенная формула для расчета КНД имеет вид:
где Н и V – соответственно диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, град.
КНД связан с коэффициентом усиления по мощности GA соотношением:
= КНД • η ,
где η ≈ 0,92 … 0,98 – коэффициент полезного действия (или -0,36…-0,08 в децибелах).