
- •Раздел 1. Распространение радиоволн.
- •Глава 1. Влияние тропосферы Земли на распространение радиоволн.
- •Строение и коэффициент преломления тропосферы.
- •1.2. Поглощение радиоволн в тропосфере.
- •1.3. Рефракция радиоволн в тропосфере.
- •Глава 2. Распространение радиоволн в ионосфере земли.
- •2.1. Состав и строение ионосферы.
- •2.2. Диэлектрическая проницаемость и проводимость ионизированного газа.
- •2.3. Преломление и отражение радиоволны в ионосфере.
- •2.4. Влияние магнитного поля Земли на распространение радиоволн в ионосфере.
- •2.4.1. Гиромагнитный резонанс.
- •2.5. Распространение радиоволн в направлении под произвольным углом к постоянному магнитному полю Земли.
- •2.6. Распространение радиоволн в направлении постоянного магнитного поля Земли.
- •2.7. Распространение радиоволн в направлении перпендикулярно постоянному магнитному полю Земли.
- •2.8. Основы расчета радиолинии.
- •Раздел 2. Антенно-фидерные устройства.
- •Назначение антенн и их общая характеристика.
- •2. Основные электрические параметры антенн.
- •Глава 2. Теория симметричного вибратора
- •2.1. Введение.
- •2.2. Распределение тока и заряда на тонком вибраторе.
- •2.3. Диаграммы направленности симметричного вибратора.
- •2.4. Действующая длина симметричного вибратора.
- •2.5. Сопротивление излучения вибратора.
- •2.6. Входное сопротивление вибратора в широком диапазоне волн.
- •Глава 3. Направленное действие системы излучателей.
- •3.1. Поле идентичных излучателей, одинаково ориентированных в пространстве (теорема перемножения диаграмм направленности).
- •3.2. Поле линейной системы идентичных излучателей.
Глава 3. Направленное действие системы излучателей.
3.1. Поле идентичных излучателей, одинаково ориентированных в пространстве (теорема перемножения диаграмм направленности).
Для получения остронаправленных диаграмм в диапазоне коротких и ультракоротких волн в ряде случаев применяются антенны, составленные из большого числа проволочных вибраторов или других типов излучателей.
Получение направленного излучения с помощью таких систем объясняется интерференцией полей, создаваемых отдельными излучателями. Вследствие этого диаграмма направленности всей антенной системы зависит как от типа излучателей, так и от их расположения, от расстояний между ними, от длины волны и соотношения между амплитудами и фазами токов в излучателях. Соответствующим расположением излучателей и возбуждением в них токов определенных амплитуд и фаз можно получить различные диаграммы направленности.
Напряженность электрического поля в дальней зоне для отдельно взятого N-гo излучателя может быть во многих случаях определена выражениями типа (1.15) и (1.25):
Поляризация поля излучателя зависит от вида и расположения последнего в пространстве.
Вектор напряженности поля, создаваемого всеми излучателями, будет равен геометрической сумме всех n векторов напряженностей полей, то есть при суммировании полей в рассматриваемой точке необходимо учитывать ориентацию каждого вектора в пространстве (поляризацию), а также его амплитуду и фазу.
Если рассматриваемая система состоит из излучателей различного типа, произвольно расположенных в пространстве, задача суммирования полей не может быть упрощена и в общем случае решение получается весьма громоздким.
Однако для системы идентичных излучателей при их одинаковой ориентации в пространстве общее выражение для результирующей напряженности поля несколько упрощается. В этом случае напряженность поля, создаваемого каждым отдельным излучателем системы в удаленной точке пространства, будет, в частности, характеризоваться одинаковой поляризацией. Поэтому амплитуду общей напряженности поля системы можно определить как сумму комплексных амплитуд составляющих
Для рассматриваемой системы
Кроме того, учитывая, что линейные размеры системы источников ограниченны и малы по сравнению с расстоянием до точки наблюдения, для амплитудного множителя можно принять
Поэтому выражение (3.2) можно упростить, вынеся соответствующие множители за знак суммы,
где
- ток излучателя 1;
Предположим,
что все излучатели рассматриваемой
системы являются абсолютно
ненаправленными, то есть что множитель
не зависит от
и
и может быть принят равным единице.
Тогда
Последнее
выражение определяет напряженность
поля
в
любом направлении (расстояние
зависит от углов
и
).
Абсолютное
значение этого выражения определяет
диаграмму направленности системы из
ненаправленных излучателей, возбуждаемых
токами
.
Обозначив выражение
перепишем
(3.3) в виде
Множитель В не влияет на форму диаграммы направленности, которая может быть записана в виде
Последнее выражение позволяет сформулировать так называемую теорему перемножения диаграмм направленности, которая гласит: диаграмма направленности системы из n идентичных и одинаково ориентированных направленных излучателей определяется произведением диаграммы направленности одиночного излучателя на диаграмму направленности той же системы из n воображаемых ненаправленных излучателей.
Выражение
(3.7) имеет очень большое значение в
теории антенн, так как оно во многих
случаях упрощает исследование вопроса
о диаграммах направленности сложных
антенных систем. Множитель
(3.6) иногда называют множителем системы
или множителем решетки.