Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ДА ДВ ДЕ ДЖ ДЗ ДИ ДЛ ДО ДР ДУ

Диаграмма - излучение

 
Диаграммы излучения обеих рамок даны на фиг. Угол в 135 был выбран, как дающий наименьшую ширину зоны. Две других зоны слишком широки.
Напряженность поля а волноводе нал морем. Диаграмма излучения обычно имеет лепестки, получающиеся за счет интерференции прямых и отраженных от земли волн; она относительно стабильна. Влияние тени от холмов и зданий заметно уменьшено за счет дифракции.
Полуволновый вибратор с рефлектором. Диаграмма излучения такой системы в плоскости, перпендикулярной к оси вибратора, представляет кордиоиду с максимумом в направлении от пассивного вибратора к активному.
Диаграмма излучения рупора определяется амплитудным и фазовым распределением поля по раскрыву рупора. Амплитуда электрического поля в волноводе постоянна в направлении электрического поля, и, следовательно, рупоры в плоскости Е имеют сравнительно равномерное распределение поля по раскрыву.
Диаграммы излучения типичной антенны в диапазоне с перекрытием 20: 1 показаны на фиг. Модель этой антенны приведена на фиг.
Соответствующая четырехлепестковая диаграмма излучения показана на фиг.
Диаграммы направленности, полуволнового вибратора. а - пространственное изображение. 6 - в горизонтальной плоскости. в - в вертикальной плоскости. Диаграмма излучения полуволнового вибратора ( рис. 6 - 11) имеет максимум в направлении, перпендикулярном оси вибратора. С уменьшением угла интенсивность излучения падает и в направлении оси вибратора становится равной нулю. В плоскости, перпендикулярной оси диполя, вследствие симметрии антенны излучение по всем направлениям одинаково, и диаграмма направленности имеет вид окружности.
Диаграмма излучения антенны радиорелейной станции представляет собой график зависимости напряженности поля, излучаемого в свободном пространстве на определенном расстоянии от утла, взятого в плоскости, проходящей через центр антенны.
Диаграмма фраунгоферового излучения апертуры антенны может быть получена прямым способом, если напряженность поля волнового фронта излучения сразу рассматривать как функцию направления, а не анализировать напряженность поля в некоторой точке PI, как описано выше. Однако примененный метод был выбран по той причине, что позволяет получить прямую аналогию с откликом интерферометра для пространственно некогерентного источника. Более подробный анализ отклика антенны приводится, например, в ( Booker and Clemmow, 1950; Bracewell, 1962), или в учебных пособиях по антеннам, перечисленных в списке основной литературы гл.
Диаграмма излучения плоского эквифазного поверхностного излучателя ( рис. 2 - 22), кроме главного, содержит боковые лепестки.
Были исследованы диаграммы излучения более сорока спиральных щелевых антенн, параметры которых а и К. Исследовавшиеся спирали имели от полувитка до трех витков. Диаграммы направленности антенн оказались заметно чувствительными к такому изменению, хотя имеются оптимальные области этих параметров. Хорошие диаграммы могут быть получены со спиралями, имеющими всего лишь 1V4 или Р / 2 витка.
Совершенно аналогично диаграмма излучения антенны в плоскости ycz определяется размером Ь антенны.

Поскольку форма диаграммы излучения антенны полностью определяется распределением поля по апертуре волновода, целесообразно исследовать распределение амплитуды и фазы электрического поля в апертуре. На основании результатов измерений построены кривые рис. 4, которые показывают, что характер распределения амплитуды электрического поля меняется слабо при изменении магнитного поля, тогда как фаза поля меняется довольно значительно.
Сравнивая серию диаграмм излучения проводов со стоячими волнами ( рис. 2.8) и с бегущими волнами ( рис. 2.15), приходим к заключению об идентичности диаграмм в первом и в четвертом квадрантах и о большом различии во втором и в третьем квадрантах.
В остальных квадрантах диаграмма излучения будет представлена зеркальными отображениями диаграммы первого квадранта.
На рис. 13 приведены диаграммы излучения двух линейных решеток с различным числом стержней. Стержни имели длину, близкую к 12 5 см, и были размещены на расстоянии около 1 5К0 вдоль узкой стенки прямоугольного волновода. Ширина луча, как видно, уменьшается при увеличении числа стержней, что сопровождается также увеличением усиления антенны. Ширина диаграммы обеих решеток в вертикальной плоскости приблизительно равна ширине диаграммы излучения одного стержня в той же плоскости, что дает возможность получить веерный луч.
Положение концов спиралей.| Частотная зависимость коэффициента отражения г глубокого излучателя с осевым излучением, имеющего две и четыре спирали.| Характеристики излучателя с осевым излучением, показанного на 8 - 47, при различных положениях концов спиралей. Помимо прочих факторов, диаграмма излучения зависит от фиксации положений концов спиралей. Концы спиралей должны быть установлены параллельно продольной оси излучателя и направлены в одну и ту же сторону.
На рис. 8 показана диаграмма излучения линейной решетки, состоящей из двух строго цилиндрических ферритовых стержней длиной 8 75 см. Эти стержни были установлены на расстоянии, близком к 1 5Х0, на узкой стороне прямоугольного волновода, соединенного с источником высокочастотных сигналов. Усиление этой антенны, создающей луч веерной формы, равно 30 дб.
Ограничивающим фактором являлась диапазонность диаграмм излучения, поскольку антенны с относительно постоянным по частоте входным сопротивлением уже были разработаны.
Изменение положения и формы диаграммы излучения с помощью магнитного поля. Изменение положения и формы диаграммы излучения с помощью постоянного магнитного поля осуществимо л ля антенной системы, состоящей из круглого волновода с катушкой для создания продольного магнитного поля в круглом ферритовом сердечнике, выступающем из волновода.
Дифракция на открытом конце волновода с диэлектрический. Если направление главного максимума диаграммы излучения произвольно, задача становится очень сложной. Для ее решения можно, как показано на рис. 4.19, б, представить исследуемую структуру в виде последовательности двух неоднородностей: неоднородность 1 является раскрывом антенной решетки, образованной из параллельных полубесконечных пластин, а неоднородность 2 - периодическая последовательность полуограниченных полос в плоском волноводе. Задачи для неоднородностей обоих типов двумерные и допускают точное решение.
С ростом усиления антенн сужается диаграмма излучения в вертикальной плоскости и одновременно увеличивается количество боковых лепестков, что приводит к расширению зон искаженного приема и увеличению их числа. Для предотвращения этого явления необходимо, как уже указывалось, использовать многоэтажные антенны с ко-секаисной формой диаграммы направленности.
Критические расстояния от источника в зависимости от средней эффективной мощности излучателя.| Вертикальная диаграмма излучения обзорного радиолокатора. d - расстояние от РЛС. А - высо. Для каждого типа РЛС строятся вертикальные и радиальные диаграммы излучения.

При сравнении вычисленной и измеренной диаграмм излучения наблюдалось лишь приближенное их совпадение. Ферритовая стержневая тельных видов в феррите В антенна оптимальной формы, указанной полосе частот вследствие его высокой диэлектрической проницаемости.
Конструкция излучателя с продольной щелью. Излучатель настраивается при помощи подвижного плунжера. Пластина из плексигласа перед излучателем обеспечивает необходимый минимум расстояния до нагрузки. Его преимущество состоит в симметрии диаграммы излучения, получаемой благодаря равномерному возбуждению щели излучателя.
Сверху на рис. 7 а показаны диаграммы излучения одного цилиндрического ( не суживающегося на конце) ферритового стержня диаметром 6 мм для различных значений длины стержня. Боковые лепестки не нанесены на чертеже в целях получения более наглядных характеристик. Как видно, ширина главного лепестка уменьшается при увеличении длины стержня. Усиление одного строго цилиндрического стержня длиной 11 25 см составляет в 3-см диапазоне около 20 дб. На рис. 7 6 для сравнения приведены диаграммы излучения строго цилиндрического и суживающегося ферритовых стержней длиной 8 75 см, Хотя точно цилиндрический ферритовый стержень позволяет получить более узкую диаграмму излучения, большая часть мощности излучается в виде боковых лепестков. Эти боковые лепестки почти полностью отсутствуют для суживающегося ферритового стержня, что сопровождается, однако, некоторым увеличением ширины главного лепестка. Первоначальная величина ширины луча может восстанавливаться путем увеличения длины суживающейся части стержня.
Очевидно, наиболее простым способом определения диаграммы излучения при эллиптической поляризации является исследование поля в дальней зоне с помощью небольшой приемной антенны линейной поляризации.
Антенна с параболическим зеркалом позволяет управлять диаграммами излучения и изменять направление главного излучения - приема.
Помощью объемного контура колебаниями ТЕ8о4, и Диаграммы излучения такой антенны в азимутальной плоскости, измеренные на частоте 9 500 Мгц. Усиление антенны равно 80, и луч имеет приблизительно прямоугольную форму.
При изгибе антенного сооружения под воздействием ветра диаграмма излучения наклоняется, что может привести к значительным колебаниям уровня сигнала в месте приема.
Система из дпух одинакпчых вертикальных вибраторов над землей. Применяя системы вертикальных антевн, можно получить разнообразные диаграммы излучения я прежде всего направленные диаграммы.
Эти размеры были окончательно уточнены после экспериментального исследования диаграммы излучения. Стержневой излучатель заключен в трубку из тролитула с внутренним диаметром 10 5 мм и толщиной стенок 2 мм.
Вследствие наличия кругосветного эхо выдвигается также требование однонаправленности диаграмм излучения, а вследствие влияния помех грозового происхождения рекомендуется использовать антенны с малыми боковыми лепестками диаграмм направленности. Что касается плоскости поляризации электромагнитного ло-ля, то она при отражениях от ионюсферьп испытывает вращение, и поэтому на практике применяются антенны как с горизонтальной, так и с вертикальной поляризацией.
Очевидно, антенны вещательных телевизионных передатчиков должны иметь ненаправленную диаграмму излучения в горизонтальной плоскости. В вертикальной плоскости диаграмма направленности должна обеспечивать минимальное излучение вверх и иметь основной лепесток, расположенный параллельно земной поверхности.
Рассмотрим, как влияют возникающие поверхностные волны на форму диаграммы излучения отверстия, закрытого слоем диэлектрика. Для рассматриваемых толщин диэлектрического слоя d 2 3 мм и d2 9 2 мм ( е 4) при деформации первоначального контура интегрирования Р0 в контур перевала Р приходится пересекать точки полюса а подынтегральной функции. В этом случае к выражению (2.10) следует добавить вычеты в полюсах.
Диаграммы направленности петлевых антенн. - - - - - - - - - - горизонтальная. - - - - вертикальная поляризация.
Отметим также, что, кроме главного лепестка в диаграмме излучения присутствуют боковые лепестки с небольшим уровнем излучения, которые имеют другую, ортогональную поляризацию излучения.
На рис. 14 приведено схематическое изображение четырехэлементной линейной решетки и диаграммы излучения последней в плоскости стержней. Ширина диаграммы излучения этой решетки в плоскости стержней, как видно из приведенной диаграммы, составляет около 6, тогда как в вертикальной плоскости ширина диаграммы излучения равна соответствующей ширине диаграммы излучения одного стержня, что дает возможность получить узкий веерный луч.
Двухвибраторная антенна. Из этих выражений следует, что в присутствии проводящей поверхности диаграмма излучения полуволнового вибратора из сравнительно широкой однолепестковой диаграммы превращается в многолепестковую. Число лепестков увеличивается, а их угловая ширина уменьшается с высотой вибратора над поверхностью. При этом поле излучения горизонтального вибратора вдоль поверхности равно нулю. Система из двух активных полуволновых вибраторов ( рис. 2 - 18) с равными по амплитуде токами, расположенных друг от друга на расстоянии d A / 2, обладает диаграммой излучения в виде восьмерки.
Векторы, характеризующие электромагнитное поле. Интенсивность электромагнитного поля необходимо измерять для определения дальности действия радиостанций, диаграммы излучения антенн, наличия паразитных излучений радиопередатчиков, качества экранирования устройств и помещений, опасного значения поля для обслуживающего персонала, уровня радиопомех.
Таким образом, кнд антенны может быть определен непосредственным измерением ширины диаграммы излучения в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, содержащих главный луч.
Такая антенна изображена на рис. 7, где показано также изменение формы диаграммы излучения этой антенны при различных напряженностях магнитного поля, выраженных в относительных единицах. Изменение формы и направления диаграммы излучения обусловлено изменением магнитной проницаемости ферритового стержня.
Измерение выигрыша антенны методом сравнения.| Измерение выигрыша антенны методом отражения.| Абсолютный метод измерения выигрыша антенны с помощью двух одинаковых антенн. Следует также иметь в виду, что выигрыш GO, определенный по диаграмме излучения, отличается от выигрыша G Q, определенного методом сравнения или абсолютным методом, так как в G0 входит коэффициент полезного действия т) антенны, учитывающий мощность.
К определению границы дальней зоны плоского эквифазного излучателя. Под действием управляющего магнитного поля происходит поворот фазовой плоскости и, следовательно, диаграммы излучения.
У громкоговорителя с плоской передней панелью ( рис. 38 а), наоборот, диаграмма излучения на этих частотах сужается.
Для передачи телевидения нужны антенны, излучающие равномерно в горизонтальной плоскости при достаточном сжатии диаграммы излучения в вертикальной плоскости. Поляризация волн желательна горизонтальная; дело в том, что деревья поглощают сильнее вертикально поляризованные волны; кроме того, поля помех, создаваемые индустриальным оборудованием, преимущественно поляризованы вертикально. Далее, антенна должна быть широкополосной, чтобы на метровых волнах ( первые три канала телевидения) пропустить телевизионный спектр, составляющий до 10 % и более от несущей частоты. Наконец, телевизионные антенны, которые устанавливаются на высоких башнях, должны быть механически прочными и иметь заземление на металл башни для стекания зарядов грозового происхождения.
Подробно проведенный анализ характеристик направленности симметричного вибратора показывает, что решающее значение в формировании диаграмм излучения имеет закон распределения тока по длине вибратора. Задача регулирования распределения тока по длине антенны, с целью улучшения направленных свойств или с целью изменения характеристик направленности, представляет для техники излучения и приема радиоволн принципиальный и практический интерес.

Именно при таких фазовых соотношениях работали два активных вибратора на рис. 15.1 и создавали однонаправленную диаграмму излучения.
Описанная Краузом [1] спиральная антенна с осевым излучением характеризуется двумя важными свойствами, а именно: диаграмма излучения антенны имеет один главный лепесток в довольно широком диапазоне частот и вдоль оси спирали поляризация поля антенны весьма близка к круговой.
Статистические оценки распределения радиосвязей с использованием отражения от полярного сияния. Кроме того, антенна должна быть постоянно ориентирована на Луну, что требует применения системы автоматической ориентации диаграммы излучения антенны.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11