7.3.2. Потужність та опір випромінювання елементарного щілинного випромінювача

Відповідно до (7.57а) та (7.57б) усереднений за період вектор Пойнтинга має складник за радіальним напрямом, у діелектричному середовищі з урахуванням, що

. (7.60)

Потужність, що випромінює елементарний щілинний вібратор, визначимо інтегруванням за поверхнеюS сфери достатньо великого радіуса, точки якої розташовано в дальній зоні випромінювача:

. (7.61)

Оскільки потужність випромінювання є пропорційною квадрату напруги в щілині, формулу (7.61) можна записати таким чином:

, (7.62)

Де – величина, яка має одиницю вимірювання ом, й назва якої –опір випромінюваннящілинного випромінювача. За співставленням (7.61) та (7.62), отримаємо:

. (7.63)

7.4. Елемент Гюйгенса

Важливе значення для практики має ще один елементарний випромінювач, який можна уявити як комбінацію елементарних електричного (диполь Герца) та магнітного (рамка зі струмом). Модель такого випромінювача – елемент Гюйгенса.

Проаналізуємо елемент пласкої поверхні з поверхневими магнітним та електричним струмами, розподілення яких відомо. Багато реальних антен можуть бути представлено джерелами подібного типу (апертурні антени).

Елемент Гюйгенса можна також уявити як елемент фронту хвилі, що поширюється. Магнітне поле в цьому елементі можна замінити еквівалентним електричним струмом, а електричне поле – еквівалентним магнітним струмом. Таким чином, елемент Гюйгенса можна вважати елементарним випромінювачем, з електричним та магнітним струмами. Визначимо його властивості спрямованості.

_{Оскільки вектори} та в просторі взаємно перпендикулярні, то й еквівалентні їм магнітний та електричний струми також є взаємно перпендикулярні. Розташуємо ці вектори на пласкій прямокутній пластинці (площадці) в площині , тобто в площині .

Рисунок 7.13. До визначення елемента Гюйгенса

Характеристику спрямованості такого елемента можна сформувати як комбінацію фрагментів елементарного електричного випромінювача – рис. 7.9а та елементарного магнітного в тій же площині, за принципом «переставної двоїстості», характеристики спрямованості якого співпадають з характеристикою спрямованості елементарного електричного випромінювача в азимутній площині – рис. 7.9б.

Таким чином можна сформувати характеристику спрямованості елемента Гюйгенса – рис. 7.14 на підставі характеристик спрямованості диполя Герца рис. 7.9а, 7.9б та відповідно зорієнтованої характеристики спрямованості магнітного випромінювача, яка має форму кардіоїди (на площині).

Формула характеристики спрямованості такого елемента

. (7.64)

Окремі точки характеристики наведено в таблиці 7.4

Таблиця 7.4. Дані для характеристики спрямованості елемента Гюйгенса

Кути
0	1	2
	0	1
	-1	0
	0	1

Рисунок 7.14. Діаграма спрямованості елемента Гюйгенса

Таким чином, з діаграми спрямованості (рис.7.14), випливає, що із застосуванням антени, складеної за принципом Гюйгенса, можна визначити напрям на джерело випромінювання (за зникання сигналу).