Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Рассмотрим возможности построения эффективных антенн на примере системы вибраторов. Определим направленные свойства антенны, состоящей из ряда линейных вибраторов, возбужденных синфазно и равномерно. Расположим вибраторы вдоль некоторой оси.

В направлении под углом с нормалью к линии расположения вибраторов, напряженность поля равна:

где ~i — напряженности полей, создаваемых отдельными вибраторами.

E

Пусть расстояния до точки приема таковы, что можно считать лучи, идущие до неё от отдельных вибраторов, параллельными. Тогда разность хода для вибраторов 1 и 2 равна:

d1;2 = d sin ( ) ;

где d — расстояние между серединами соседних вибраторов.

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Напряженность поля, создаваемого вторым вибратором, равна:

E2 = E1eik d sin( ):

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Напряженность поля, создаваемого вторым вибратором, равна:

;

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Напряженность поля, создаваемого вторым вибратором, равна:

E2 = E1eik d sin( ):

По аналогии:

;

Суммарное поле равно:

E = E1 [1 + exp (ikd sin ( )) + exp (i2k d sin ( )) + : : :

exp (ink d sin ( )) 1

: : : + exp (i(n 1)k d sin ( )) = E1 exp (ik d sin ( )) 1 =

"#

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Напряженность поля первого вибратора можно представить в виде:

E1 = A f1 ( ) exp ( ikR1);

R1

где R1 — расстояние от первого вибратора до точки приема; f( ) — функция, характеризующая направленные свойства вибратора; A — коэффициент, не зависящий от .

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Напряженность поля первого вибратора можно представить в виде:

E1 = A f1 ( ) exp ( ikR1);

R1

где R1 — расстояние от первого вибратора до точки приема; f( ) — функция, характеризующая направленные свойства вибратора; A — коэффициент, не зависящий от .

С учетом этого выражения следует:

(n 1)d

Выражение sin ( ) характеризует разность хода лучей, идущих от первого

2

вибратора и центра линейки вибраторов.

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Последний множитель характеризует фазовую структуру поля в дальней зоне, его можно пердставить в виде:

где R0 — расстояние от средней точки линейки вибраторов до точки наблюдения.

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Последний множитель характеризует фазовую структуру поля в дальней зоне, его можно пердставить в виде:

где R0 — расстояние от средней точки линейки вибраторов до точки наблюдения. Линейка вибраторов создает в дальней зоне электромагнитное поле со сферическим фронтом волны, фазовый центр которого совпадает со средней точкой линейки.

Излучение линейного симметричного вибратора Эффективность передающей антенны

Диаграмма направленности системы линейных вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Антенна из нескольких рядов вибраторов

Излучение системы линейных вибраторов

Последний множитель характеризует фазовую структуру поля в дальней зоне, его можно пердставить в виде:

где R0 — расстояние от средней точки линейки вибраторов до точки наблюдения. Линейка вибраторов создает в дальней зоне электромагнитное поле со сферическим фронтом волны, фазовый центр которого совпадает со средней точкой линейки. Второй множитель характеризует направленные свойства системы вибраторов, он называется множителем системы: