Радиотехнические характеристики и параметры передающих антенн, Определяющие преобразовательные свойства.

Л юбую антенну можно представить в виде элементарной модели в которой есть сопротивление излучения, потерь, активное и реактивное сопротивление X. Если мы подключим к антенне передатчик.

На мощность излучения влияют и сопротивление потерь .Следовательно подводимая мощность.

С другой стороны сопротивнение излучения:

Аналогично рассчитаем сопротивление потерь и введем КПД антенны:

(на расчет этих параметром влияет поле в ближней зоне) КПД-отношение мощности излученной в заданных границах пространства ко всей мощности, подводимой к антенне. Мощность потерь это часть подводимой мощности, тратящаяся в основном на тепло.

Д ействующая длина антенны. Рассмотрим, вся ли часть антенны, излучает эффективно в пространство.

Рассмотрим линейные антенны. Где амплитуда поля в точке наблюдения будет больше?! Данный параметр зависит от амплитудного распределения тока. 1 распределение А равномерное, следовательно эффективно излучает каждый излучатель.2 неравномерное А распределение, крайние участки мало участвуют в излучении, в середине больше. Потому что не вся антенна эффективно излучает в заданных границах пространства. Действующая длина антенны(действующая площадь) это длина антенны с равномерным А распределением тока которая создает в свободном пространстве туже напряженность поля в направлении максимального излучения, что и антенна с неравномерным распределением тока. Т.е. ДДА меньше чем геометрическая длина(площадь) антенны. Введем коэффициент использования поверхности антенны.

Из прошлого семестра:

Если ток зависит от длины Z:

Полагая (s1(вся площадь) s2(излучающая площадь)):

Где q коэффициент использования антенны. Также нельзя превышать 30кВ/см.(диэлектрический пробой)

Характеристики и параметры направленности передающих антенн.

Особенности поля в дальней зоне.

П усть имеется ряд излучателей. 0 совместим с началом координат. Определить поле в точке наблюдения.

Из-за того что расстояния от разных излучателей до точки наблюдения различны, будет разность хода волн. Т.к мы рассматриваем дальнюю хону(Фраунгоферову) то лучи идущие от излучателя можно считать параллельными.

ДН элементарного излучателя.

Поскольку законы электродинамики линейны(все члены в 1степени), то принцип суперпозиции применим, то любую антенну можно разбить на элементарные излучатели. Следвательно напряженность поля в точке (p) будет определятся:

Р ассмотрим элементарный вибратор. (i орт системы координат).Из под знака сумму вынесем все кроме направления.

Поясним рисунком 4.

Критерий дальней зоны. Возникает вопрос Из тригонометрии.

комплексная векторная ДН.(7) Обобщенная запись напряженности электрического поля в точке наблюдения для произвольной антенны.(6) Векторная комплексная ДНА.

Р азделяющимися???

Характеристики.

1)Для различных фиксированных расстояний угловое распределения поля одинаковое, с уменьшается только амплитуда.

2 )Все орты расположены в плоскости перпендикулярной распространению ЭМВ. Т.Е. вектора E и H расположены аналогично ортам в плоскости перпендикулярной направлению распространения. Т.Е. поле в дальней зоне является поперечным, волна типа Т.

3) Из видно, что зависимость поля от расстояния есть зависимость сферической волны, а сферическую волну создает точечный источник, следовательно антенне можно представит в виде точечного источника помещенного в начало координат. На основании свойства 2, достаточно, для описания векторной природы поля в картинной плоскости ввести пару ортогональных ортов по которым можно разложить вектор Е. Эти орты, базисные, выбираются из практики. Введем орты сферической системы координат.

Ф ункцию мы можем разложить по ортам.

делая математически преобразования и вводя обозначения получим

-Амплитудная ДН. -фазовая ДН. - вектор поляризации излучения.

(9) Мгновенное значение поля в дальней зоне.

Комплексное значение.

Формула для амплитуды.