6.2. Активні вібратори

6.2.1. Синфазні вібратори

Розглянемо спочатку синфазні вібратори (h=0). Якщо віддаль між ними вибрати рівною половині довжини хвилі

d=0.5λ (6.2)

то при проходженні такої відстанні вздовж осі АР (рис.6.5) фаза електоромагнітних хвиль запізнюється на кут π . Таким чином вздовж осі АР коливання від обох СВ будуть протифазні, тобто відсутні. В даному випадку d_n=d/λ=0.5, що відповідає умові (6.1) з врахуванням даних (табл.6.1). Розглянемо детальніше даний випадок

Рис.6.6. Звязані синфазні СВ при h=0, d_n=0.5

Використання суміщених ДС для СВ (рис.6.6, а) та множника АР (рис.6.6, б) дозволило відобразити їх суміщені перерізи (рис.6.6,в) в кожній з площин (XOY, XOZ, YOZ). Результати перемноження суміщених перерізів в однойменних площинах (рис.6.6, г-е) відображають шуканий результат - перерізи результуючої ДС (F_r) у відповідних площинах. З приведених даних (рис.6.6, а-в) видно неоцінену перевагу суміщених ДС – їх розгляд дозволяє (без будь-яких коментарів) уявити форму перерізів результуючої ДС (F_r) у відповідних площинах (XOY, XOZ, YOZ).

З отриманих результатів видно, що вздовж осі АР випромінювання відсутнє. Такий результат передбачався вище - при виборі умови (6.2). Але найбільший інтерес представляє форма результуючої ДС в площині XOY. Бажано, щоб вона була односторонньою (рис.6.2). Але в даному випадку вона є (рис.6.6, д) двохсторонньою, що не зовсім співпадає з бажаною.

Якщо відпадає потреба в детальному поясненні процесу формування ДС АР, то можна зразу отримати результуючу ДС АР

Рис. 6. 7. Перерізи результуючої ДС АР (F_r) на базі синфазних СВ (L_n=0.5, N=2 , h=0, d_n=0.5) в полярній системі в площинах XOZ, XOY, YOZ

Приведені дані отримані на основі програми 6.1

Програма 6.1

figure ('Color','w');Ln=0.5;N=2;dn=0.5; h=0;

vn=0;vv=360; vvn=vv-vn; a=120;v1=vn:vvn/a:vv; v=v1.*pi/180;

subplot(2,3,2);hn=h/(2*pi*dn);

u=pi*N*dn*(cos(v)-hn);b1=sin(u); b2=sin(u./N);

Fm=b1./(N*b2); polar(v,Fm);title 'б) Fr в площ. XOY';hold on;

t = 0:0.01:2.4; plot(t-1.2,t./t-1,'LineWidth',2 );

subplot(2,3,3); b1=2*pi*Ln;b2=cos(b1);

b3= cos( b1.*cos(pi/2-v))-b2;b4=(1-b2).*sin(pi/2-v);Fe=abs(b3./b4);

polar(v,Fe);hold on;t = 0:0.01:2.4; plot(t./t-1,t-1.2,'LineWidth',2 );

title 'в) Fr в площ. YOZ';

subplot(2,3,1);Fr=Fe.*Fm; polar(v,Fr); hold on;

t = 0:0.01:2.4; plot(t-1.2,t./t-1,'LineWidth',2 );

title 'а) Fr в площ. XOZ ';

Видно, що максимальні значення ДС АР в площині XOZ на порядок менші від аналогічних значень ДС АР в площині XOY.

Віддаль між СВ d_n=d_{n кр}=1. Розглянемо вплив збільшення віддалі між СВ на результуючу ДС

Рис.6.8. Звязані синфазні СВ при h=0, d_n=1

Видно, що в даному випадку ДС множника АР суттєво змінилась (бокові пелюстки стали рівні з головною пелюсткою - як і передбачалось згідно даних, приведених в табл.6.1), що привело до змін ДС АР в площинах XOZ, XOY. В площині поверхні землі (XOY) вже наявні дві ГП двостороннього випромінювання, що далеке від бажаного варіанту – одностороннього випромінювання (рис.6.2). Нижче приведено ДС АР в полярній системі для даного випадку

Рис. 6. 9. Перерізи результуючої ДС АР (F_r) на базі синфазних СВ (L_n=0.5, N=2 , h=0, d_n=1) в полярній системі в площинах XOZ, XOY, YOZ

Приведені дані отримані на основі заміни значення d_n (з 0.5 на 1) в програмі 6.1.