КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Ширина главного лепестка и уровень боковых лепестков
Ширина ДН (главного лепестка) определяет степень концентрации излучаемой электромагнитной энергии. Ширина ДН – это угол между двумя направлениями и в пределах главного лепестка, в которых амплитуда напряженности электромагнитного поля составляет уровень 0,707 от максимального значения (или уровень 0,5 от максимального по плотности значения мощности). Ширина ДН обозначается так: 2θ0,5 - это ширина ДН по мощности на уровне 0,5; 2θ0,707 - ширина ДН по напряженности на уровне 0,707. Индекс Е или Н, изображенный выше, означает ширину ДН в соответствующей плоскости: , . Уровню 0,5 по мощности соответствует уровень 0,707 по напряженности поля или уровень - 3дБ в логарифмическом масштабе:
. Ширина ДН одной и той же антенны, представленной по напряженности поля, по мощности или в логарифмическом масштабе и измеренная на соответствующих уровнях, будет одинаковой: . Экспериментально ширина ДН легко находится по графику ДН, изображенной в той или иной системе координат, например, как это показано на рисунке.
Уровень боковых лепестков ДН определяет степень побочного излучения антенной электромагнитного поля. Он влияет на скрытность работы радиотехнического устройства и на качество электромагнитной совместимости с ближайшими радиоэлектронными системами. Относительный уровень бокового лепестка - это отношение амплитуды напряженности поля в направлении максимума бокового лепестка к амплитуде напряженности поля в направлении максимума главного лепестка: На практике этот уровень выражают в абсолютных единицах, либо в деци-белах. Наибольший интерес представляет уровень первого бокового лепестка. Иногда оперируют усредненным уровнем боковых лепестков. 4. Коэффициент направленного действия и коэффициент усиления передающей антенны. Коэффициент направленного действия количественно характеризует направленные свойства реальной антенн по сравнению с эталонной антенной, представляющей собой совершенно ненаправленный (изотропный) излучатель с ДН в виде сферы: КНД - это число, показывающее во сколько раз плотность потока мощности П(θ,φ) реальной (направленной) антенны больше плотности потока мощности ПЭ (θ,φ) эталонной (ненаправленной) антенны для этого же направления и на том же удалении при условии, что мощности излучения антенн одинаковы:
.
С учетом (1) можем получить: , где D0 - КНД в направлении максимального излучения. На практике, говоря о КНД антенны, подразумевают значение, которое полностью определяется диаграммой направленности антенны:
.
В инженерных расчетах пользуются приближенной эмпирической формулой, связывающей КНД с шириной ДН антенны в главных плоскостях:
. Так как на практике затруднительно определить мощность излучения антенны (а тем более выполнить условие равенства мощностей излучения эталонной и реальной антенн), то вводят понятие коэффициента усиления антенны, который учитывает не только фокусирующие свойства антенны, но и ее возможности по преобразованию одного вида энергии в другой. Это выражается в том, что в определении, аналогичному КНД, изменяется условие, причем очевидно, что коэффициент полезного действия эталонной антенны равен единице: , где PA- мощность, подведенная к антенне. Тогда коэффициент направленного действия выражается через коэффициент направленного действия следующим образом:
,
где ηА - коэффициент полезного действия антенны. На практике используют G0 - коэффициент усиления антенны в направлении максимального излучения.
5. Фазовая диаграмма направленности. Понятие о фазовом центре антенны. Фазовая диаграмма направленности - это зависимость фазы электромагнитного поля, излучаемого антенной от угловых координат. Так как в дальней зоне антенны векторы поля Е и Н синфазны, то и фазовая ДН в одинаковой степени относится к электрической и магнитной составляющей ЭМП, излучаемого антенной. Обозначается ФДН следующим образом: Ψ = Ψ (θ,φ) при r = const. Если Ψ (θ,φ) при r = const, то это означает, что антенна формирует фазовый фронт волны в виде сферы. Центр этой сферы, в котором находится начало системы координат называют фазовым центром антенны (ФЦА). Фазовый центр имеют не все антенны. У антенн, имеющих фазовый центр и многолепестковую амплитудную ДН с четкими нулями между ними, фаза поля в соседних лепестках отличается на (1800). Взаимосвязь между амплитудной и фазовой диаграммами направленности одной и той же антенны иллюстрируется следующим рисунком. Так как направление распространения ЭМВ и положение ее фазового фронта взаимно перпендикулярны в каждой точке пространства, то измеряя положение фазового фронта волны, можно косвенно определить направление на источник излучения (пеленгование фазовыми методами).
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 17671; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |