Излучательные свойства рамочных антенн

При установке плоскости рамочной антен­ны перпендикулярно земной поверхности излучение становится вертикально поляри­зованным (рис. 2). Диаграмма направ­ленности антенны является двунаправлен­ной, и максимальный прием происходит тогда, когда плоскость рамки совпадает с направлением на передатчик (стрелки на рис. 2 а). На рис. 2 б показано горизон­тальное сечение диаграммы направленнос­ти. Вид сверху дает хорошо знакомую двой­ную круговую диаграмму с шириной по по­ловинной мощности 90°, кольца которой подобно тору охватывают стороны антенны.

При установке плоскости такой антенны параллельно земной поверхности образу­ется круговой излучатель горизонтальной поляризации.

Рис. 2. Направленность кольцевой рамочной антенны: а - двунаправленность при вертикальной поляризации; б - вертикальная поляризация, диаграмма направленности в горизонтальной плоскости

Его вертикальная диаграмма в свободном пространстве имеет форму со­прикасающихся окружностей. Вблизи грун­та угол возвышения лепестка зависит от высоты антенны над землей. Этот угол составляет около 14° для антенны, размещенной на высоте 1 l от идеального грунта. На практике в диа­пазонах коротких волн применяются по­чти исключительно магнитные рамочные и кольцевые антенны вертикальной поляри­зации.

Коэффициент направленности (теорети­ческое усиление, приведенное к изотропно­му излучателю) небольшой рамочной антен­ны не зависит от частоты и достигает 1,76 dBi. Он совпадает по величине с коэффициентом направленности короткого вибратора без потерь, так что обе антенны лишь на 0,39 дБ хуже полуволнового вибратора без потерь с его усилением 2,15 dBi.

Напротив, усиление небольшой рамоч­ной антенны при наличии потерь зависит от частоты. В формуле для усиления присутствует КПД и, значит, отношение сопротивления излучения к сопротивле­нию потерь. Величина усиле­ния растет вместе с увеличением диаметра.

С уменьшением частоты усиление кольце­вых антенн быстро убывает и так же, как с уменьшением диаметра, медленно прибли­жается к своему предельному значению -1,76 dBi.

На рис. 3 показан частотный ход ко­эффициента усиления кольцевых антенн в свободном пространстве.

Согласно кривой усиления, на частоте 3,5 МГц работа возможна уже при диаметре 0,8 м, но при этом усиление оказывается по­чти на 15 дБ хуже, чем при диаметре 3,4 м.

Кольцевая антенна небольшой окружно­сти вблизи грунта характеризуется гораздо меньшим сопротивлением излучения по сравнению с короткой штыревой антенной той же длины.

Дата добавления: 2014-01-07