10 Шумовая температура приемной антенны
Шумовая температура приемной антенны. В антенне и волноводном тракте возникают внутренние шумы, вызванные тепловым движением электронов. К ним добавляются внешние шумы, принятые антенной из пространства. Они обусловлены грозовыми разрядами, индустриальными помехами, радиоизлучением Солнца, а также тепловым радиоизлучением земной поверхности и атмосферы.
Суммарную мощность
шумов антенно-волноводного тракта в
полосе пропускания приемника
F
можно оценить по формуле:
где k = 1,38*
Вт/Гц*К постоянная Больцмана, Та -
эквивалентная шумовая температура
антенны по абсолютной шкале.
Так как шум антенно-волноводного тракта включает в себя внутренние и внешние составляющие, то и эквивалентную шумовую температуру Та также можно представить в виде суммы:
где Тав шумовая температура, связанная с внутренними шумами; ТАИ -шумовая температура антенны, определяемая внешними источниками.
Шумовая температура
Тав оказывается довольно просто
связанной с КПД антенно-волноводного
тракта
ав:
где T0 = 288 стандартная температура среды
Согласно выражению
(1.38), увеличение КПД антенно-волноводного
тракта снижает шумовую температуру
TAB - При этом TAB
T0 .
Шумовая температура
TAH зависит от пространственного
распределения источников внешних помех
и направленных свойств антенны. В
метровом диапазоне волн антенны имеют
широкую ДН и в результате TAB<<TAH . При
этом TA
50..100 K .
В сантиметровом и дециметровом диапазонах в силу острой направленности антенн TA =5.. 20K. В этих диапазонах необходимо максимизировать КПД. При A= 0 ,9...0,95, согласно (1.38), имеем TAB = 30...15 k , что сравнимо с TAH.
11 Характеристики и параметры линейного симметричного вибратора
Симметричным
вибратором называется прямолинейный
провод или металлический стержень,
разделенный на две равные части и
питаемый по-средине (рис. 3.1). Длина
каждого плеча равна l;
общая длина вибратора равна 2l.
Точки АА - клеммы антенны. Расстояние
АА мало по сравнению с размерами плеч,
поэтому им пренебрегают. Симметричный
вибратор обычно является элементом
сложных антенн и применяется в
радиолокации в диапазоне метровых,
дециметровых и сантиметровых волн.
В симметричном
вибраторе 2l
соизмеримо с длиной волны
,
поэтому в отличие от элементарного
вибратора (раздел 2.2) распределение
тока по его длине неравномерное. Оно
рассчитывается с помощью теории длинных
линий по методу Шулейкина, который
предложил свести плечи вибратора,
получив длинную разомкнутую на конце
линию, определить распределение тока
в ней, а затем развести плечи в прежнее
положение (рис. 3.2). В результате амплитуда
тока вдоль вибратора распределена по
синусоидальному закону и на его концах
имеет узлы.
В симметричных точках вибратора ток одинаков по величине и направлению. Закон распределения тока выражается следующим образом:
где Iп - амплитуда тока в пучности; x-координата точки вибратора; |х| l
Известный закон распределения тока позволяет с помощью правила Бонч-Бруевича рассчитать ДН симметричного вибратора:
где k=2pi/ - волновое число
ДН при различной длине вибратора показаны на рис.3.3
Из приведенных ДН
видно, что при длине вибратора 2l
боковые лепестки отсутствуют, а максимум
диаграммы направленности совпадает с
нормалью к оси антенны. При 2l
появляются боковые лепестки, уровень
которых возрастает по мере увеличения
длины вибратора. В магнитной плоскости
симметричный вибратор излучает
ненаправленно: F(
)
= 1