2.3. Метод наведенных эдс
Как показывают
расчеты и эксперимент, представление
распределения тока по вибратору в виде
зависимости:
является достаточно
точным, если он тонкий и близок к
полуволновому. Метод учета излучения
и взаимного влияния излучателей друг
на друга при таком приближении получил
название метода наведенных ЭДС.
Если задать ток
вдоль элементов АР в виде
,
где
-
неизвестный коэффициент тока на m-ом
вибраторе и подставить его в (5), то
система интегральных уравнений сведется
к системе линейных алгебраических
уравнений и для пятиэлементной АР будет
иметь вид:
(7)
Интегралы в
могут быть выражены через интегральный
синус и косинуc.
Для параллельных вибраторов одинаковой
длины активная и реактивная составляющая,
равны соответственно [4]:
где d
– расстояние между элементами,
- интегральный косинус и синус.
Рис. 9. Взаимный импеданс связанных вибраторов. а) - активная составляющая, б) реактивная составляющая импеданса.
Элементы
вектора–столбца левых частей для
антенны ВК равны нулю, кроме элемента,
относящегося к активному вибратору
(элемент
).
В результате решения СЛАУ находятся
значения амплитуд токов
.
Приближенно диаграмма направленности ВК может быть оценена на основе теоремы перемножения ДН:
,
(8)
где
– множитель
системы,
- диаграмма
направленности одиночного элемента.
Множитель системы определяется
соотношением:
,
(9)
здесь
- найденные из СЛАУ амплитуды тока,
- волновое число свободного пространства,
N-число
элементов в решетке,
– координата n-го
элемента, система координат в которой
располагается ВК изображена на рис. 10.
Рис. 10. ВК в системе координат.
Диаграмма направленности элемента системы (полуволнового вибратора):
.
Приведенная методика является более простой, чем метод, основанный на решении системы ИУ. Точности расчета полевых характеристик оказывается достаточно для оценочных расчетов и экспресс-оценок. Такой подход к расчету полевых характеристик антенны реализован в программе «YAGIMAX». Основным недостатком метода является низкая точность при расчете входного сопротивления антенны.
Описание лабораторного макета
В зависимости от режима измерения в лабораторной работе используются две схемы. На рис. 9. представлен лабораторный макет для измерения частотной зависимости КСВ. На рис. 10 - схема, на основе которой проводятся исследования полевых характеристик (диаграмма направленности, коэффициент усиления, и др.)
Рис. 10. Схема установки для измерения частотной зависимости КСВ.
Рис. 11. Схема установки для измерения ДН.
Обе схемы содержат ГКЧ - генератор качающейся частоты к выходу которого через направленные ответвители (НО1 и НО2) подключается испытуемая антенна. С выходов направленных ответвителей на индикаторный блок (ИБ) поступают сигналы пропорциональные амплитуде падающей и отраженной волны, на основе которых рассчитывается КСВ или коэффициент отражения.
При измерении полевых характеристик, на индикаторный прибор поступает амплитуда волны, падающей на передающую антенну и волны на приемном рупоре (П6-23).