7.5 Действующая длина симметричного вибратора.

Действующая длина антенны связывает в экваториальной плоскости напряженность поля, излученного антенной, с током в антенне и определяется по формуле:

(2.30)

– комплексная амплитуда тока на входе

- распределение тока на вибраторе

Выразим h_д из формулы:

(2.32)

(2.33)

1)

2)

Действующая длина вибратора – это длина некоторого воображаемого равномерного излучателя, который будет создавать в точке наблюдения такую же напряженность поля, что и реальный.

6. Кнд симметричного вибратора.

При известной величине мощности излучения КНД вибратора определяется как отношение величины вектора Пойнтинга в данном направлении к средней величине вектора Пойнтинга на поверхности сферы, охватывающей вибратор (при одинаковых расстояниях в обоих случаях).

8. Взаимное влияние вибраторов.

Во многих случаях антенны состоят из ряда вибраторов, расположенных на относительно небольшом расстоянии относительно друг друга так, что между ними имеется заметная электромагнитная связь. Кроме того большинство антенн располагаются неподалёку от поверхности земли, так что земля так же оказывает влияние на параметры антенн.

Влияние проявляется в том, что будут изменяться сопротивление излучения, вх сопротивление, а так же ДН вибратора по сравнению со случаем расположения его в свободном пространстве. Рассмотрим систему из n связанных между собой вибраторов.

Для них можно записать систему уравнений:

,

,

.

Здесь соответственно комплексные амплитуды напряжений и токов на зажимах каждого вибратора.

z₁₁, z₂₂ … z_nn – собственное сопротивление вибратора.

Z_ij – взаимное сопротивление между j-ым и i-ым вибратором.

Поделим первое уравнение системы на :

.

Если , то вносимое сопротивление будет равно взаимному:

, ; z₁₂ = R₁₂ + jX₁₂.

8.1 Учет влияния Земли на параметры вибратора.

Влияние Земли главным образом сказывается на ДН, которая становится изрезанной, и на входном сопротивлении антенн, расположенных на относительно небольшой высоте относительно поверхности Земли и работающих на длинах волн 10 м.

Наиболее просто учесть влияние Земли, если предположить, что Земля является идеально проводящей плоскостью. В этом случае влияние Земли учитывается с помощью метода зеркальных изображений.

В зависимости от отношения угла диэлектрических потерь делится на:

1. если – диэлектрическая среда

2. если - проводящая среда

3. если - среда с потерями

На низких частотах земля обладает свойствами проводника. На высоких частотах она обладает свойствами диэлектрика.

Сущность метода зеркальных изображений заключается в следующем:

- влияние идеально проводящей земли заменяется действием фиктивной антенны являющейся зеркальным изображением реальной антенны, относительно плоскости земли, при этом выполняться граничное условие

- касательная составляющая вектора Е на поверхности земли. Если исходить из выполнения граничного условия, можно определить амплитуду возбуждения фиктивным зеркальным источником для вертикально и горизонтально расположенных вибраторов.

Действие отраженной волны заменяется действием фиктивного источника, расположенного в точке .

.

В данном случае возбуждение фиктивного источника должно быть равным по амплитуде и синфазным с возбуждением истинного источника.

Поле, создаваемое таким вибратором внутри Земли, определяется суммой полей от истинного и фиктивных источников, которые будут совпадать по фазе и, следовательно, складываться арифметически.

Сопротивление излучения вертикального заземленного вибратора длиной будет в два раза больше, чем у такого же вибратора, но находящегося в свободном пространстве, и в два раза меньше, чем у симметричного вибратора длиной , находящегося в свободном пространстве.

Если вертикальный вибратор поднят на высоту h относительно Земли, то z_вх определяется как сопротивление двух вибраторов, находящихся на расстоянии h друг относительно друга. Т. е., помимо собственного сопротивления, нужно учитывать взаимное (вносимое) сопротивление.

ДН в данном случае находится как ДН антенной решетки, состоящей из двух излучателей, расположенных на расстоянии 2h.

,

20 Ом,

40 Ом,

73,1 Ом,

36,6 Ом,

.

Поля вблизи поверхности Земли, создаваемые истинным вибратором и его изображением, будут противоположны по фазе и вычитаться.

Полное входное сопротивление горизонтального вибратора над Землей будет складываться из собственного произведения и сопротивления, вносимого изображением, т. е. будет сильно зависеть от высоты подвеса.

_{p 1} , где _n .

Если проводимость Земли отличается от бесконечности, величина амплитуды фиктивного источника определяется как:

, где Г – это коэффициент отражения от поверхности Земли.

- вертикальные вектора,

- горизонтальные вектора,

где Δ – угол падения.