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

ления амплитуд напряжения и тока вдоль несимметричного вибратора аналогичны таким же кривым для верхнего плеча симметричного вибратора. Расчёт этих кривых можно производить по одинаковым формулам, надо только иметь в виду, что эдс для питания симметричного вибратора подключается к точкам ББ, а для питания несимметричного вибратора к точкам БЗ. Если ток в точках Б и Б одинаков, то эдс, приложенная в точках БЗ для питания несимметричного вибратора, получается в два раза меньшей, нежели эдс, приложенная в точках ББ для питания симметричного вибратора.

Так как входны.м сопротивлением цепи с распределёнными постоянными называется отношение напряжения к току в точках подключения питаюшей эдс, то входное сопротивление несимметричного вибратора меньше входного сопротивления симметричного вибратора в два раза. Это замечание справедливо и для волнового сопротивления.

Волновое сопротивление несимметричного вибратора меньше волнового сопротивления симметричного вибратора тоже в два раза. Последнее становится ясным, если вспомнить, что волновое сопротивление линии обратно пропорционально погонной ёмкости её, а погонная ёмкость между любым элементом провода и его зеркальным изображением в два раза меньше ёмкости между соответствующим любым элементом провода и землёй (из-за различия расстояния в два раза). Так как погонная ёмкость несимметричного вибратора в два раза больше погонной ёмкости симметричного вибратора, то волновое сопротивление несимметричного вибратора в два раза меньше волнового сопротивления симметричного вибратора.

Расчёт характеристик направленности несимметричного вибратора можно производить по формулам, полученным для расчёта характеристик направленности в меридиональной плоскости симметричного вибратора длиной в два раза большей длины несимметричного вибратора, при этом характеристику надо рассчитывать только для первого и второго квадрантов. В частности, характеристика направленности в вертикальной плоскости несимметричного вибратора длиной с - к в меридиональной плоскости для симметричного вибратора длиной 2 (рис. 136.IX), но только взятая для верхней половины рисунка.

Характеристики направленности симметричного и несимметричного вибраторов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, рассчитанные по приведённым выше формулам, дают картину относительного распределения излучённого электрического и, следовательно, магнитного полей вокруг антенны.

В дальнейшем мы рассмотрим современные методы определения абсолютного значения напряжённости поля, создаваемого антенной, для разных случаев. Сейчас остановимся только на



одном частном случае - на методе определения напряжённости электрического поля, создаваемого вертикальной заземлённой антенной на любом расстоянии в направлении максимйльного излучения, т. е. вдоль поверхности земли. Этот метод осноьап па применении параметра антенны, называемого действующей или эффективной высотой антенны. Рассмотрим данный метод.

Разобьём показанную на рис. 17.IX вертикальную заземлённую антенну а бесконечно малые участки длиной dx и будем считать, что вдоль каждого из этих участков амплитуда тока / остаётся неизменной, а заряды сосредоточиваются по концам участков, т. е. разобьём нашу антенну на бесконечно большое число диполей, как это мы делали при выводе уравнения характеристики направленности симметричного вибратора.

Напряжённость поля, создаваемого в удалённой точке током бесконечно малого элемента dx антенны, выражается ф-лой (16.IX), если заменить / через dx, а через I х амплитуду тока в любой точке антенны. Если длина антенны мала по сравнению с длиной волны, то разностью хода лучей от отделённых элементов антенны до удалённой точки, находящейся вблизи поверхности земли, можно пренебречь и складывать алгебраически напряжённости полей, создавземых токами / бесконечно малых элементов dx антенны. Тогда амплитуда напряжённости поля, создаваехМого всей вертикальной заземлённой антенной, окажется равной


Рис. 17. IX. К определению действующей высоты вертикальной заземленной антенны

Ет =

(39. IX)

Величина /йл:равна площади ограниченной кривой распре-

д:=0

деления амплитуд тока вдоль антенны и её осью (рис. 17.IX). Эта площадь называется площадью тока антенны. Следовательно, напряжённость поля, создаваемого в любой удалённой точке вдоль поверхности земли, если не учитывать потерь энергии, происходящих при распространении волн, пропорциональна площади тока антенны. Эта площадь тока может быть заменена другой, ей равновеликой, площадью с высотой и одинаковой вдоль всей антенны амплитудой тока / о, равной амплитуде тока у основания антенны, ак это показано на рис. 17.IX. 360



Таким образом, получим равенство / ое = j Kdx, откуда

то J .

(40.1Х>

д:=0

По существу реальная антенна с неравномерным распределением амплитуд тока заменяется некоторой другой антенной высотой с равномерным распределением амплитуд тока, которая эквивалентна ей по излучаемой мощности. Высота такой антенны называется действующей высотой антенны.

Понятие о действующей высоте антенны даёт возможность очень просто определять также мощность, излучаемую вертикальной заземлённой антенной. Для этого можно воспользоваться ф-лой (17.IX), если в ней / заменить h, а / заменить / д.

Ограничиваясь приведённым выше рассмотрением некоторых вопросов, касающихся простейших антенн - симметричного н несимметричного вибраторов, перейдём к изучению особенностей распространения волн разной длины, вызываемых реальными условиями распространения радиоволн.

§ 6.IX. Строение атмосферы

Поверхностная и пространственная волны

Применяемые для связи радиоволны, как указывалось во введении, делятся на длинные, средние, короткие и ультракороткие, согласно табл. 1.IX. Указанное деление радиоволн на поддиапазО)-ны произведено, исходя из особенностей распространения волн разной длины.

В ультракоротковолновом поддиапазоне волны от X = Ю м до = 1 м называют метровыми, волны от 1 = 1 м ло Х = 10 см - дециметровыми и волны о г X = Ю см до Х = 1 сж - сантиметровыми.

Таблица 1.IX

Наименование поддиапазона

Длина волн, м

Длинные волны . . . .....

от 3000 и больше

Средние волны ...........

200 до 3000

Короткие волны.........

10 до 200

Ультракороткие волны.......

10 и меньше

Излучаемые антенной радиоволны очень удобно изображать системой лучей, часть которых параллельна земной поверхности и соответствует волнам, распространяющимся от антенны вдоль



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