Розділ 6 Система двох паралельних симетричних вібраторів

6.1. Призначення та особливості аналізу

Призначення. Часто окремі антени не можуть забезпечити необхідні параметри

(коефіцієнт підсилення, ШГП і т. д.). Наприклад СВ, які в основному використовуються при умові 0.25≤L_n≤0.625 забезпечують наступні ДС

Рис. 6.1. Нормовані ДС СВ при різних значеннях L_n

Які зміни, порівняно з ДС СВ (рис.6.1), можуть бути бажаними? Очевидно, що в більшості випадків для наземного зв’язку максимальне значення ДС має бути спрямованим вздовж поверхні землі, причому часто може вимагатись одностороннє випромінювання та менше значення ШГП.

Оскільки зміна L_n не суттєво впливає на форму ДС СВ, то для подальшого аналізу достатньо вибрати одне значення L_n ( наприклад, L_n= 0.5).

а) б)

Рис.6.2. Одностороннє випромінювання при різних значеннях ШГП : більшому(а); меншому(б)

Використовуючи СВ, як елементи АР, можна значно покращити згадані параметри. Часто використовуються найпростіші АР, які містять лише два паралельні випромінювачі , наприклад, СВ

Рис.6.3. Два паралельні СВ, що утворюють лінійну АР

Активними (до яких через ВЧ кабель подається високочастотний струм) можуть бути обидва випромінювачі або лише один з них. Спочатку розглянемо випадок , коли активні оба СВ.

Особливості аналізу. Результуюча ДС АР F_r ( F_r=F_e*F_m) формується (Х.ХХ) як результат взаємодії двох ДС: елементів АР (F_e – в даному випадку СВ ) та ДС множника АР (F_m- в даному випадку АР, для якої кількість елементів N=2)

Рис.6.4. Формування ДС АР на базі СВ (L_n=0.5)

Таким чином, підібравши множник АР (F_m), можна сформувати необхідну ДС АР (F_r). Множник АР залежить залежить (при N=2) від двох складових: зсуву фаз між струмами СВ h=h₁-h₂ (h₁,h₂ –фаза струму в першому та другому СВ, відповідно); віддалі d між СВ

Рис.6.5. Фактори впливу на множник АР (F_m) при N=2

Дані для множника АР. Обидва СВ, що утворюють АР мають як одинакові параметри (амплітуду струму, А та довжину плеча L ), так і відмінні (фазу струмів h₁, h₂). ДС множника АР у випадку рівноамплітудних елементів залежить від трьох параметрів АР (5.2):

• кількості випромінювачів N (N=2);

• нормованої віддалі d_n=d/λ ;

• зсуву фази струмів між сусідніми СВ h=h₂-h_1, точніше його нормованого значення , h_n=h/(2πd_n).

ДС множника АР може мати одну або декілька ГП. Більший інтерес представляє випадок наявності однієї ГП, що виконується (X.XX) при умові d_n<1/(1+|h_n|). На основі вказаних залежностей отримаємо умову наявності однієї ГП в залежності від зсуву фаз h між струмами СВ

d_n<d_{n кр}=1-h/(2π) (6.1)

В табл.6.1 приведені значення d_{n кр} , отримані на основі залежності (6.1), для найбільш типових зсувів фаз між струмами СВ

Умова наявності однієї ГП для типових зсувів фаз h

Таблиця 6.1

Вид звязаних СВ	dn кр
синфазні, h=0	1
протифазні, h=|π|	0.5
зсув фаз h=|π/2|	0.75

Значення, приведені в табл.6.1, є граничними для умови наявності однієї ГП, тобто в даному випадку вже наявні досить значні БП, близькі до рівня ГП. При перетворенні умови (6.1) в рівність вже наявні декілька ГП. Тому бажано розглядати випадки, при яких d_n значно менших d_{n кр}.