Главная >  Очерк развития радиотехнологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 [ 117 ] 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

сти максимально. Никаких побочных лепестков, кроме основного, характеристика направленности полуволновото вибратора не имеет.

2. В случае = - характеристика направленности имеет

вид, показанный на рис. 136.IX. Она аналогична характеристике направленности полуволнового вибратора, но уже её.

3. В случае = - Х (рис. iSe.IX) в направлении, перпендику-

лярном оси вибратора, излучение максимально, основной лепесток характеристики направленности ещё уже, чем в предыдущем случае, но появляются побочные лепестки.

4. В случае 4 = -X (рис. 13г.1Х) излучение максимально

в направлении, перпендикулярном оси вибратора, основной лепесток становится немного уже, чем в случае 4 = -К а пободные

лепестки существенно возрастают.

5. В случае = - X (рис. 135.IX) в направлении, перпендику-

лярном оси вибратора, излучение ещё есть; основной лепесток ещё больше сужается, но он меньше, чем боковые лепестки.

6. В случае 4 = (рис \Зе.Щ излучение отсутствует в направлении оси вибратора и в направлении, перпендикулярном к нему, имеются только боковые лепестки.

Из рассмотрения приведённых характеристик направленности следует, что в диапазоне от (диполь Герца) до 1, почти

равным - X, излучение максимально в направлении, перпенди-8

кулярном оси вибратора, а побочных лепестков нет. Затем, при увеличении отношения ~ излучение в направлении, перпенди-

кулярном оси вибратора, уменьшается и в случае /<. = X становится равным нулю, а излучение под углами к оси вибратора, характеризуемое побочными лепестками, растёт.

Нетрудно показать [пользуясь ф-лой (27.IX)], что в характеристике направленности ось побочного лепестка, соответствующего максимальному излучению, расположена под углом к

оси вибратора и тем меньшим, чем больше отношение -- .

Справедливость показанных на рис. 13.IX характеристик направленности и приведённых на основании их выводов нетрудно подтвердить физическими рассуждениями. Напри.мер, в первом и втором случаях во всех бесконечно малых элементах симметричного вибратора ток в любой момент времени имеет одинаковое направление. Волны в перпендикулярном к вибратору направлении будут распространяться с одинаковой фазой, поэтому созда-



ваемая вибратором напряжённость поля будет равняться алгебраической сумме напряжённости полей, создаваемых отдельными элементами вибратора. В шестом случае в си.мметрично.м вибраторе имеются по два равных по длине участка, несуших токи противоположного направления. Волны, излучаемые отдельными участками в перпендикулярных к вибратору направлениях, взаимно компенсируются, т. е. излучение в этих направлениях отсутствует.

Пространственные характеристики направленности симметричного вибратора образуются вращением плоскости соответствующих фигур, показанных на рис. 13.IX, вокруг оси вибратора.

§ 4.IX. Влияние земли на излучение симметричного вибратора

Точно учесть влияние земли на излучение симметричного вибратора почти невозможно. Если же рассматривать землю как идеально проводящую плоскость, то решение задачи об учёте влияния земли на излучение вибратора становится простым.


Рис. 14.IX. Определение разности хода лучей, создаваемых в удалённой точке горизонтальным вибратором и его зеркальным изображением

В большинстве случаев для расчёта характеристик направленности, как показывает опыт, замена влияния земли влиянием идеально проводящей плоскостью оказывается допустимой для технических расчётов. В случае очень плохой проводимости земли её можно металлизировать под антенной (при помощи зарываемых проводов).

Влияние земли на излучение вибратора легко учесть построением зеркального изображения вибратора отнооительно поверхности земли. 354



Пусть, как показано па рис. 14.IX, симметричный вибратор подвешен горизонтально над землёй на высоте Н. Рассмотрим влияние земли на излучение этого вибратора в вертикальной относительно земли плоскости, т. е. плоскости, проходяшей через центр вибратора перпэ.тдикулярно его оси, и перпендикулярной поверхности земли. Если бы земля не оказывала на излучение никакого влияния, то характеристика направленности имела бы вид круга (характеристика в Экваториальной плоскости). Фактически в точку приёма придут волны от вибратора и волны, отражённые от земли. Если точку приёма радиоволн выбрать достаточно удалённой, то лучи этих волн можно считать параллельными. Угол между кажды.м из рассматриваемых лучей и поверхностью земли обозначим через А.

Так как мы предполагаем отсутствие потерь при отражении, то Ех - вектор напряжённости электрического поля прямого луча - равен по абсолютной величине Е2 - вектору напряжённости элэктрическото поля отражённого луча. Так как фазы токов в горизонтальном вибраторе и его зеркальном изображении (рис. ЮвЛХ) противоположны, то этим обусловливается сдвиг векторов Ех и £2 по фазе на угол тс. Кроме этого сдвига фаз на угол п будет иметь место ещё сдвиг фаз за счёт разности хода прямого и отражённого лучей, равной (l = 2Hsm (рис. 14.IX). Поэтому вектор напряженности электрического поля в удалёПЕЮЙ точке Р отражённого луча связан с вектором напряжённости электрическото поля прямого луча соотношением

£; = £ie< - .

Так как е = - 1, то

>,= £,e- = -£ie- \

Результирующий вектор напряжённости электрического поля волны, излучаемой горизонтальным вибратором под углом к поверхности земли, будет

= £i + 1а = £ i (1 - е- ) . (30. IX)

Фаза результирующей волны нас не интересует, поэтому переходим к модулю . Так как ] 1 - е~ 1 = 2sin- и в нашем

случае /г = 2а Я sin Л, то

£р = 2£isin(asinA), (31.IX)

где El для в =-у-, согласно ф-ле (26.IX), равцо

£i = 55(1-cosa/,), (32. IX)

а / - ток в пучности вибратора.

23* 355



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 [ 117 ] 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204