Фазовая дн.

Фазовая ДН – представляет собой зависимость фазы поля основной поляризации от угловых координат в дальней зоне при постоянстве расстояния от точки наблюдения до начала выбранной системы координат. Форма ФДН существенно зависит от положения начала отсчета координат.

Антенна имеет фазовый центр, если существует точка, относительно которой ФДН является постоянной функцией (за вычетом возможных скачков фазы на 180⁰ при переходе через нуль амплитудной ДН). Эта точка и есть фазовый центр.

Физический фазовый центр – точка, из которой исходят сферические волны. В большинстве случаев антенны не имеют фазового центра.

Рассмотрим остронаправленные антенны. Как правило, важна форма фазовой ДН в пределах главного лепестка. Поэтому вводят понятие частичного фазового центра, который определяют, как центр кривизны поверхности равных фаз в направлении главного лепестка.

Для этого лепестка определяют фазовый центр

Коэффициент усиления.

Коэффициент усиления (КУ) показывает во сколько раз должна быть увеличена мощность, подведенная к направленной антенне, при замене ее ненаправленной, не имеющей силовых потерь и идеально согласованной антенной, чтобы напряженности поля, создаваемые ими в точке приема были одинаковы.

–излученная мощность

В направленной антенне существуют потери:

а) на отражение

б) тепловые (омические)

а) + б) = характеризуют КПД = 

–модуль коэффициента отражения

Как правило, КУ – измеряется.

Таким образом КНД характеризуется излучаемой мощностью, а КУ характеризуется подводимой мощностью.

Входное сопротивление антенны.

Входное сопротивление антенны. Оно определяется отношением напряжения ВЧ U_A на зажимах антенны к току питания I_A

Рис. 13. Направление токов в симметричном вибраторе

то есть имеет активную и реактивную составляющие, то есть является комплексным сопротивлением.

Для определения необходимы специальные приборы, которые включаются на вход антенны.

Для апертурных СВЧ-антенн непосредственно измерить U_A и I_A невозможно. Например, рупорные антенны. В данном случае измеряют коэффициент отражения , который определяется формулой

–входное сопротивление антенны

–волновое сопротивление фидера (волновода)

–нормированное сопротивление антенны

Это соотношение справедливо для основного типа волн.

Мощности, подводимые к антенне и излученные антенной.

Мощность делится на две части:

1. излучаемая

2. потери на активном сопротивлении (в земле, в окружающих металлических проводниках, оттяжках, строениях и т.д.)

–излученная мощность, как для всякой линейной цепи, пропорциональна квадрату действующего значения тока в антенне.

–коэффициент пропорциональности.

Сопротивление излучения можно определить как коэффициент, связывающий антенны св данной точке антенны.

и т.д.

(форма антенны, геометрические размеры, )

–полезная мощность

Мощность потерь:

–эквивалентное сопротивление потерь отнесенное к току I

–полная мощность (подводимая к антенне)

,

где – активное сопротивление антенны в точке запитки