![]() 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) |
Рамочная антенна. Магнитный диполь
Простейшей рамочной антенной является прямоугольный или круговой витки провода (рис. 6.8). Будем полагать, что линейные размеры витка малы по сравнению с длиной волны. В этом случае распределение тока вдоль витка будет примерно постоянным [6]. Основные свойства направленности излучения рамочной антенны легко установить на основании простых геометрических соображений. Пусть рамка имеет прямоугольную форму (рис. 6.8). В направлении, перпендикулярном плоскости рамки, излучения не будет, так как расстояние от любых двух симметричных элементов витка (плечи 1 – 3, 2 – 4) с противоположно направленными токами до оси
Рис. 6.8
Рис. 6.9 Рассмотрим поле излучения рамочной антенны. Считаем, что амплитуда и фаза тока вдоль рамки постоянны, т. е. выполняется условие Поле витка в точке наблюдения
![]() где Применим эти формулы для рамки с током. Пусть рамка с током расположена в плоскости
так как Обозначив Вычислим вектор
Вектор Так как рамка лежит в плоскости Мы рассматриваем рамку, когда распределение тока вдоль неё постоянно, так как Так как Следовательно, вектор-потенциал (6.28) запишется Определим теперь составляющие электромагнитного поля рамки с током, используя выражения Проделав вычисления по данным формулам для дальней зоны как
![]() Если сравнить эту формулу с формулой (6.16) для электрического диполя, то заметим, что характеристики направленности полей совпадают. Однако поля отличаются тем, что векторы электрического и магнитного полей поменялись местами. Поляризация поля рамочной антенны отличается от поляризации поля электрического диполя. Электрический диполь имеет составляющие Введём понятие действующей высоты рамки
![]() где Получили, как и в случае электрического диполя, сферическую неоднородную волну. Поверхность постоянной фазы (сфера) Диаграмма направленности а) – в меридиональной плоскости; б) – в экваториальной плоскости. Зависимость в ближней зоне аналогична, как и для электрического диполя. Круговой контур с постоянным распределением тока вдоль него эквивалентен магнитному двойному слою с моментом
Таким образом, формулу (6.29) можно переписать в виде:
Рис. 6.10 Заметим, что использование представления о магнитном диполе применимо лишь при малой по сравнению с длиной волны рамкой, распределение тока в которой можно считать равномерным. Если длина витка сравнима с длиной волны и, следовательно, распределение тока Вычислим среднее значение вектора Умова – Пойнтинга для рамки с током (магнитного диполя):
![]() Найдём мощность излучения Простейшей замкнутой поверхностью является сфера, в центре которой расположена рамка. В этом случае тогда
![]() где Определим сопротивление излучения магнитного диполя:
![]() или
![]() где Сравним основные параметры электрического и магнитного диполей. Для этого рассмотрим случай, когда Полагаем, что выполняется условие: Сравним сопротивления излучения рамки и электрического диполя. Для электрического диполя по формуле (6.23) Сопротивление излучения витка
Видим, что Сравним коэффициент полезного действия (КПД)
![]() При одинаковых линейных размерах витка и электрического диполя (
Следовательно, Отсюда видно, что КПД рамки с током меньше КПД электрического диполя. Вследствие малого значения сопротивления излучения рамки с током и малого КПД, она редко используется в качестве излучателя электромагнитных волн. Рамка с током находит применение в качестве приёмной антенны, для которой КПД не имеет столь существенного значения, как для передающей. Применение рамочной антенны обусловлено направленностью её излучения.
Качество рамочной антенны улучшается за счёт увеличения действующей высоты Действующую высоту где При этом также необходимо помнить, что должно выполняться условие Действующую высоту где где
Круговой виток с током (рамка с током) может рассматриваться как своеобразный тип излучателя, называемый магнитный.
Дата добавления: 2014-11-28; Просмотров: 2723; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |