книги из ГПНТБ / Левитский, Г. Е. Распространение радиоволн

распределения напряженностей

поля в атмосфере.

Поскольку распределение

напряженности поля, излученного

ее на характеристику направленности антенны. Такое

рассмотре­

ние удобно в инженерной практике и мы будет им пользоваться.

ХН Выведем

соотношения

для

характеристик

направленности

Вначале

с учетом , влияния

Земли.

когда

£

определяется

сделаем

ото для общего

случая,

формулой

(70).

По определению

ХН

-это

переменная вели­

чина, пропорциональная амплитуде

напряженности поля £

, рас­

сматриваемая как функция углов

Ѳ,

, определяющих направление

Подставляя

в (74) .

E(Qj

из

(72),

а

Е (Ѳтох)

из

(75)

получим нормированнус ХИ

с у ч е т о м

влияния

Земли: •

f 3 (9) ~J-(GJf,(0) ,

(7б)

где

■ fjQ j^ S Ü ?(^ ..jor?Q j.

(77)

Из

(76) видно,

что f 3fOJ~

ХН

-

антенны с

учетом

влияния

Земли

равна произведению

JfßJ —

ХИ

-

без такого

учета

на

величину f , ( ß j

.Очевидно, что

она И М

° как

раз

и отражает влияние

Земли.

Чтобы составить полное представление о влиянии Земли

на

ХИ

антенны построим

график функции

в поляр­

ной

системе

координат fj> }

ifj

,

полагая

и

Зададимся

jfQ j

—ХН

антенны в свободном простран­

стве,

пусть

ее график

имеет вид кривой, изображенной пунктиром

на рис. 25,

Определяем значения

для

характерных значений

Q

При

0 =0

f3fo j= o

. •

Q ростом

О

растет

мно­

житель

£ (Ѳ )

и при некотором значении

9= Q mox1

когда

о/*. П

—_^Г

Я

^

2

>

(78)

достигает максимальной

величину равной единице. При этом

J3 (Ѳтох4І ~ f (@/nori) •

Продолжаем увеличивать

О

,

множитель £ fO j

будет

убывать

и

при Ѳ=Отіпг

,

'когжа.-&Ь £б0 $я0 гг=.?~окажется

равным нули.

Вместе

с

этим

и

£ { Ѳ то?г) = О

. Аналогич­

ные выкладки можно продолжить.

Отображая полученные результаты в полярной системе

координат,

получим диаграмму нацравленности

антенны с учетом

влияния Земли (рис. 25).

Перейдем к анализу

ХИ

с учетом влияния іемли,

выражаемых функциями

(73)

и

(76).

ч

излучение

в направ­

Если антенна ориентирована так, что

лении Земли мало, а в направлении на точку наблюдения

зна­

чительно,

то

ffß p ) «

f(O j

( Ѳг - угол, определяющий направ­

ление на точку отражения)и пренебрегая в

(73) слагаемыми, со­

держащими множитель f(ß g j

» получим:

• т

= т

Из этого соотношения следует, что

значения

Х И

учетом°

влияния Земли в точке

наблюдения Н совпадают со

значением

Х Н

без

учета такого

влияния,

а это означает,

что

в рассматривав

ном случае земля практически не оказывает влияния на значение

напряженности поля 9 точке наблюдения М,

Очевидно,

что

сде-

ö З а к . о р .

И З

многолепестковый

характер (если

достаточно

велико. Имеются

направления fQntaxi у Ѳтохг ,

............... ) , в

значений и

направления / Qmüil— Q> Ѳ т і я г , - - } ДЛЯ которых

амплитуды

’минимальны, приближенно.равны нулю.

Таким образом, поле над землей имеет интерференционный

характер.

Это легко может быть объяснено сложением напряженностей

поля прямой и отраженной волн. Действительно, разность фаз

напряженностей полей прямой и отраженной волн равна:

л ф = к ( £ - £ ) +сіг<?/>**

Ѳ + У ,

где

к ( Я - р } - Щ ^ > з іл Ѳ

-—

разность фаз за счет разг

^

Л

Когда точка

наблюдения

Мнаходится вблизи поверхности

земли

(Ѳ ^О ]

(разность

хода прямой и отраженной волн

близка

к нулю и раэность йаз

напряженностей поля этих волнл^

2)

Под влиянием земли, если она облучается и антенна доста­

точно приподнята над землей, ХН

антенны приобретает

многолепестковый характер (рио. 25).

3.

Направление первого (считая от земли) лепестка диаграммы

направленности антенны с учетом влияния земли,

определяется

соотношение« (75) и зависит от отношения

. Чтобы

прижатъ первый лепесток кремле необходимо либо поднимать

антенну над поверхностью земли (увеличивать /іа

),либо умень­

шать рабочую длину волны J .

поверхность.

Она, за

исключением участка,

прилежащего к

вершине А и ограниченного дугой

f t Ң

, называется конусом

тени, (сплошные линии

на рис. 26).

Некоторую малую

окрестность

конуса тени назовем окрест­

ностью конуса тени. Заметим, что

строгое /определение границ

этой окрестности затруднительно, да в этом и нет больной

практической

необходимости.

тени.

Расстояние

?<?

, измеренное по поверхности.земли,

нейду двумя точками

А и И, находящимися над ее поверхнос­

тью на заданных высотах

hA и

соответственно, когда

ß u c .2 7 ,

Ш

Выразим

%

через'

/?А ? hM

и радиус земли д%

г0 = г ,+ г а

(78)

Z, = ^ А,К } Z2

у А, и

где

К Ң

М,

- точки

пересе­

чения прямых,соединяющих центр Земли

О

с точками А и М

соответственно,

К -

точка касания АН

к поверхности земли.

Далее

Z, ~ äoCi

}

?г = (2осг )

(79)

где

а

~ О А ,~ ОМ, .

Из треугольника

АОК

следует:

COSoC. -

a

a+/?A

Ограничимся случаемкогда

/?А и

hM« ~

<2

и

&С <Г< /

у

тогда

СОЗсА' и

Q~+h

можно разложить в ряд по

степеням

оС

и

Л±

, ограничившись первыми двумя членами разлоле-

*

h

гая:

a

= ß + £ ) ' = I - A t - ■

Подставляя

значения СоЗ^

и

в предыдущее равенство,

П0ЛУЧЮІ:

п А ^ /Ш

Г

Из (79) с учетом^последиего равенства,

найдем:

(80)

Действуя аналогично,найден

: