Студопедия

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)

Додаток 2.1





Потужність випромінювання та параметри , що визначаються на її основі

 

Потужність випромінювання.Потужність випромінювання антен представляє самостійний інтерес та є основою для визначення інших параметрів. Для її визначення доцільно розташувати антену в центрі сфери достатньо великого радіуса r (значно більшого за максимальні розміри антени та довжину хвилі, на якій використовується антена):

 

 

Рис. Д.2.1. До визначення потужності випромінювання антен

 

Потужність випромінювання визначається [ ] на основі методу вектора Пойтінга:

 

(Д.2.1)

де Пср – середнє за період значення вектора Пойтінга; dS– добуток елемента поверхні dS і одиночного вектора нормалі до неї ro ;

 

Визначивши окремі складові залежності (Д.2.1), отримаємо значення потужності випромінювання:

 

 

де Wc– хвильовий опір середовища (Wc = W0 =120π, Ом – для вакууму).

 

Для багатьох антен нормована ДС не залежить від кута g. В даному випадку визначення потужності випромінювання спрощується:

 

 

 

Залежності (Д.2.2), (Д.2.3) є фундаментальними для подальшого дослідження антен.

Доведення залежності (Д.2.2).Спочатку розглянемо кожну складову залежності (Д.2.1).

Середнє за період значення вектора Пойтінга.Вказане значення визначається наступним чином:

 

(Д.2.4)

де – вектор Пойтінга.

Комплексний вектор Пойтінга в кожній точці вказаної сфери (радіусом r) становить:

 

 

де ro – орт сферичної системи координат; , - спряжені значення комплексної величини магнітної та електричної складової напруженості поля, відповідно; .

Нехай на поверхні сфери радіусом r максимальне значення напруженості електричного поля становить Еmax. Тоді згідно залежності (1.??) напруженість поля в будь-якій точці поверхні сфери становить:

 

(Д.2.6)

 

На основі залежності (Д.2.4) з врахуванням (Д.2.5), (Д.2.6) отримаємо середнє значення вектора Пойтінга:

 

 

 

Площа елемента поверхні. Визначимо площу dS елемента поверхні сфери (рис.Д.2.1) .

 

 

Рис.Д.2.2. Визначення площі dS малої частини сферичної поверхні

 

Видно, що площа малої частини сферичної поверхні (при r>>1) становить:

 

(Д.2.8)

де, ; .

 

Отже, площа елемента поверхні становить:

(Д.2.9)

 

Вектор dS(Д.2.1) спрямований по нормалі до поверхні S, тому його напрям збігається з напрямом радіуса-вектора r. З врахуванням вказаного та залежностей (Д.2.7), (Д.2.9) отримаємо потужність випромінювання:

 

 

 

Представивши напруженість поля через нормовану ДС (Д.2.6) отримаємо шукану залежність (Д.2.2).



Використання Рв для визначення КСД. На основі даних про потужність випромінювання антени визначається один з найбільш важливих параметрів антен – КСД.

Доведення залежності (2.8). Врахуємо, що кутова густина потужності випромінювання антени визначається як відношення випромінюваної потужності РВ до тілесного кута (вимірюється в стерадіанах). Тоді значення р(v,g) (2.7) можна перетворити наступним чином:

 

 

де - елемент тілесного кута.

 

Площа dS елемента поверхні (Д.2.9) пропорційна квадрату її віддалі r2 до початку координат. Елемент тілесного кута визначимо, як нормовану (відносно r2) площу елемента поверхні:

 

(Д.2.12)

 

Враховуючи значення потужності випромінювання (Д.2.2) та залежність

(Д.2.12) отримаємо

 

 

 

Аналогічно для сфери радіусом r ,площа якої 4πr2, тілесний кут становить 4π (4πr2/ r2). Тому для ІА отримаємо:

 

(Д.2.14)

 

Підставляючи значення (Д.2.13), (Д.2.14) в залежність (2.7) з врахуванням потужності РВ (Д.2.2) отримаємо шукану залежність (2.8) .

 

Доведення залежності (2.14). Для ізотропної антени повну потужність випромінювання антени можна визначити як добуток кутової густини потужності (Д.2.13) на просторовий кут 4π:

 

 

 

На основі залежності (Д.2.15) з врахуванням (2.13) визначимо:

 

 

 

З врахуванням того, що для вільного простору Wc=120π та F(v,g)=1 ( для напрямку максимального випромінювання) отримаємо залежність (2.14).

Розглянемо взаємозв’язок між КСД та опором випромінювання RВП на прикладі СВ. Прийнявши в залежності (Д.5.12, Додаток 5.1) v=π/2 та Wс=120π Ом отримаємо:

 

(Д.2.1

 

Частина друга. АНТЕНИ З НЕПЕРЕРВНИМ РОЗПОДІЛОМ ПОЛЯ

5.Симетричний вібратор





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 208; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.