
- •1. Принципы расчёта поля излучения антенн. Основные электрические параметры передающих антенн
- •2. Особенности расчёта поля антенн в дальней зоне
- •3. Основные электрические параметры передающих антенн
- •Коэффициент полезного действия (кпд или ), коэффициент направленного действия (кнд или d), коэффициент усиления (ку или g).
- •6 Излучение антенных решеток
- •7)Линейная антенная решетка.Основные режимы излучения
- •8)Плоские антенные решетки
- •9)Входное сопротивление излучающего элемента
- •10)Коэффициент направленного действия линейных ар(2)
- •11)Влияние неравномерности амплитудного распределения на дн линейной ар
- •12)Влияние фазовых искажений на дн линейной решетки(1)
- •12)Влияние фазовых искажений на дн линейной решетки(2)
- •13.Неэквидистантные решетки
- •14.Сканирующие антенные решётки. Фазированные ар. Схемы возбуждения фазированных ар
- •15.Понятие о непрерывных линейных излучателях
- •16.Основы теории электрических симметричных вибраторов
- •17.Диаграммы направленности, кнд, входное сопротивление сэв
- •18.Конструктивные особенности реальных сэв
- •Излучение вибраторов, расположенных вблизи идеально проводящей плоскости. Несимметричные вибраторы
- •Варианты исполнения укв вибраторных антенн
- •Активные вибраторные антенны
- •Щелевые резонаторные антенны
- •25.Антенные вибраторные решётки укв диапазона. Схемы питания вибраторов.
- •26.Директорные антенны. Приёмные телевизионные антенны.
- •27.Логопериодические вибраторные антенны.
- •28.Вибраторные антенны вращающейся поляризации. Турникетные, спиральные антенны.
- •29.Понятие об излучающих раскрывах. Общие принципы расчёта излучения.
- •30.Излучающие раскрывы с неравноамплитудным и несинфазным распределением.
- •Принципы синтеза амплитудно-фазовых распределений. Условия существования точного решения. Сверхнаправленность.
- •Апертурные антенны. Разновидности. Принципы расчёта.
- •Антенны в виде открытого конца волновода
- •Рупорные антенны. Принцип действия, основные свойства рупорных антенн
- •Рупорные антенны с круговой поляризацией поля
- •Зеркальные параболические антенны. Геометрические свойства. Методы
- •Зеркальные параболические антенны
- •Двухзеркальные антенны. Методы расчёта.
- •Облучатели зеркальных антенн. Облучатели зеркальных антенн
- •37.Механизмы распространения радиоволн.
- •38.Напряжённость поля в точке приёма при распространении в свободном пространстве. Множитель ослабления. В условиях свободного пространства
- •39.Область пространства, существенно участвующая в формировании поля.
- •40.Распространение земной волны. Случаи высоко- и низкорасположенных антенн
- •41.Поле в освещённой зоне в приближении плоской земли. Учёт влияния сферичности земли.
- •42.Особенности распространения укв излучения земной волной. Формула Введенского. Учёт рельефа местности.
- •43 Распространение укв в городе.
- •44 Расчёт электромагнитных полей в случае низкорасположенного излучателя.
- •45 Методы расчёта полей в зонах полутени и тени
- •4 6 Строение атмосферы. Основные проявления влияния атмосферы на распространения радиоволн.
- •47 Распространение радиоволн в тропосфере
- •48 Электрические параметры ионосферы. Особенности распространения радиоволн в ионосфере
- •Ослабление радиоволн в атмосфере
- •Особенности передающих телевизионных антенн
15.Понятие о непрерывных линейных излучателях
Т
еория
непрерывных линейных излучателей широко
используется для расчета конкретных
антенн. Рассмотрим провод длиной
L
с бегущей волной тока. При ориентации
провода вдоль оси
Z
уравнение для тока имеет вид
где Iвх - амплитуда тока в начале провода, β=k(c/v) - коэффициент фазы, с - скорость света, v - фазовая скорость бегущей волны тока в проводе, к = 2π/λ - коэффициент фазы волны в свободном пространстве; λ - длина волны в проводе.
Разделим мысленно провод на большое число п одинаковых элементов. Длина каждого элемента d = L/n, расстояние между их центрами также равно d. Соседние элементы возбуждаются с разностью фаз ψ = βd.
Амплитудную характеристику направленности всего провода можно определить как характеристику системы из п направленных элементарных электрических излучателей:
Обычно
можно считать, что
c/v
= 1. В этом случае максимум множителя
системы соответствует
гл
=
0. Однако элемент провода с током в этом
направлении вообще не излучает;
максимум его излучения ориентирован
под углом
=
90° к оси провода. В результате максимум
амплитудной диаграммы направленности
получается в некотором направлении
тах
<
90°, которое при большом значении
L/λ
можно определить из выражения: θ
= 1 - λ/2L
В
ид
нормированной амплитудной диаграммы
направленности:
Чем больше относительная длина провода L/λ, тем меньше угол θтах, т.е. тем сильнее излучаемое поле прижато к оси провода. Чем больше L/λ, тем уже главный лепесток, но тем больше количество боковых лепестков
Пространственная амплитудная диаграмма направленности имеет форму конической воронки. В качестве самостоятельного излучателя провод с бегущей волной тока обычно не применяется. Однако в антенной технике с успехом используются различные комбинации из таких проводов (например, ромбическая антенна).
16.Основы теории электрических симметричных вибраторов
Д
иполем
(вибратором)
в теории антенн называют излучатель
в виде тонкого проводника
(электрический вибратор) или узкой
длинной щели,
прорезанной в
металлическом экране (щелевой
вибратор). Простейший способ подведения
энергии - с помощью двухпроводной линии.
Если эта линия подсоединяется к вибратору
в его середине, такой излучатель носит
название симметричного.
Питание таких антенн используют
симметричные линии питания (коаксиальные
кабели).
Под воздействием напряжения, приложенного ко входу антенны, в плечах вибратора возникают электрические токи, которые и создают в окружающем пространстве электромагнитное поле.
где
– комплексная амплитуда тока на входе
линии, поступающего от генератора;
– комплексный коэффициент фазы;
– коэффициент затухания;
– коэффициент фазы; z
–координата, отсчитываемая вдоль линии
плеч антенны.
С
уммарной
электрической напряженности поля,
создаваемого всеми элементарными
участками, на которые можно разбить
вибратор, имеет вид:
=
120
Входное сопротивление линии с потерями, эквивалентной вибратору, имеет вид:
ZВХ = ZВ∙cth(γ∙b). ZВ – комплексное волновое сопротивление линии;
Активная мощность определяется интегрированием среднего (во времени) значения вектора Пойтинга по сферической поверхности радиусом R в дальней зоне:
Действующая
длина антенны:
Для симметричного вибратора КНД в направлении, перпендикулярном направлению плеч, определяется следующим образом: