чение в двух взаимно-противоположных направлениях р и р, показанных на рис. 2.XI. При этом предположим, что &сё пространство, окружающее вибраторы, - зона излучения; никаких других полей нет.

Пусть в некоторый момент времени i питаемые в противофазе вибраторы К и А начали излучать волны и через четверть перио-

да они распространились от каждого вибратора в направлениях р я р иа

расстояние - . Кривые

распределения амплитуд а) напряжённости электрического поля радиоволн . вдоль направлений их рас- / пространения р и р, через четверть периода после начала излучения, пока- заны на рис. 2а.Х1; тонкая линия относится к г! волне, излучаемой вибратором А, а пунктирная ли- , ния - вибратором К. В v дальнейшем волны продолжают распространять- ся в направлениях р и р, считая от центра каждого вибратора. В результате сложения напряжённости полей этих волн, излучаемых вибраторами А и К, получаем результирующую волну, распространяющуюся в двух противоположных направлениях р и р. Это легко себе представить, еслт! рассмотреть последовательно все кривые рис. 2.XI, на которо.м

0 I

Рис. 3.XI. Кривые распределения амплитуд напряжённости электрического поля волк, излучаемых в двух взаимно-противоположных направлениях р и р двумя синфазными вибраторами, а также напряжённости поля результирующей волны. Кривые даны для моментов времени через четверть периода:

-для волн, излучаемых вибратором А,

......для волн, излучаемых вибратором К,

для результирующей волны

ДЛЯ моментов времени через четверть периода показано распределение амплитуд напряжённости электрического поля волн, излучаемых вибраторами, а также поля результирующей волны. Последняя показана жирной линией.

Принцип работы двух синфазных вибраторов можно аналогично предыдущему пояснить при помощи кривых рис. 3.XI. На нём приведены кривые распределения амплитуд напряжённости поля волн, создаваемых синфазными вибраторами в направлениях р и р, перпендикулярных плоскости расположения вибраторов, а также поля результирующей волны. Рисунок За.Х! относится к

моменту времени / через четверть периода после начала излучения, а остальные к моментам времени через последующие четверти периода.

В обоих рассмотренных случаях результирующая волна имеется как в направлении р, так и в противоположном направлении р.

Соответственно этим случаям многовибраторные антенны делятся на так называемые переменнофазные антенны, когда вибраторы располагаются через интервалы в полволны вдоль направления главного луча и любые два соседних вибратора питаются в противофазе, и на так называемые синфазные антенны, когда вибраторы располагаются в плоскости, перпендикулярной

к главному лучу, и питаются синфазно.

Увеличивая число вибраторов в плоскости по вертикали и горизонтали, т. е. создавая пространственную решётку вибраторов (рис. 4а.Х1), можно достигнуть большой концентрации энергии в виде узкого пучка лучей. Наиболее простыми по конструкции являются синфазные антенны, поэтому они и получили большое практическое применение.

Синфазная антенна (полотно синфазных вибраторов), как показано выше, имеет два главных прямо противоположных направления излучения р и р. Для получения главного луча только в одном направлении применяют так называемый рефлектор, представляющий собой точно такое же полотно синфазных вибраторов, как и антенна, располагаемое параллельно последней

сзади её на расстоянии d = - . Если, как показано на рис. 46.XI,

главным является направление р, то комбинация вибраторов в плоскости А называется антенной, а в плоскости Р - рефлектором. Чтобы волны, излучаемые вибраторами систем Л и Р в направлении р, имели одинаковую фазу, т. е. складывались, нужно, как это следует из ф-лы (1.XI), вибраторы рефлектора Р питать относительно вибраторов антенны А с опережением по фазе на

угол <i = . Действительно,ср = - ай? = -- - = - , поэто-2 X 4 2

му ф =-? = . в противоположном направлении р волны, излучаемые антенной и рефлектором, будут иметь противоположные 522

Рис. 4.XI. К рассмотрению многовибраторных направленных антенн а) синфазная антенна, б) синфазная антенна с рефлектором

фазы. Действительно, волны от системы Р придут в точку наблю-

дения р раньше, чем от системы А, на время-, что соответст-

вует сдвигу по фазе на угол-Кроме того, колебания в вибраторах системы Р происходят с опережением по фазе на угол .

Таким образом, сдвиг фаз волн, излучаемых в направлении р системами А и Р, равен тс. Обе волны в направлении р будут компенсировать друг друга, т. е. в этом направлении волны излу-Ч1аться не будут. Это же следует из равенства (1.XI). В самом деле, Е будет равно нулю, если <!f + = т:. В данном случае

это выполняется, так как для направления рФ = аа ==-- = -

X 4 2

(волна, создаваемая рефлектором, опережает волну, создаваемую антенной) и угол ф по условию равен ~ .

Поясним принцип работы рефлектора графическим способом (рис. 5.XI). Аналогично случаю, показанному на рис. 2.XI, имеется два вибратора Р и А, излучающих волны в противоположных направлениях р и р (считая от центра каждого вибратора). Колебания в вибраторе-рефлекторе Р происходят с опережением по фазе относительно колебаний в вибраторе - антенне А на угол

, а расстояние между вибраторами равно четверти длины

волны. Пусть в некоторый момент времени t начинает излучать вибратор-рефлектор и волна, излучаемая им, успеет за четверть

периода пройти расстояние, равное , в направлениях р и р .

Б момент времени t-]--начинает излучать ещё и вибратор-

антенна; с этого момента излучают оба вибратора.

На рис. 5.XI приведены кривые распределения амплитуд напряжённости электрического поля волн, излучаемых в направлениях р я р, а также результирующей волны. Кривые показаны

для моментов времени, разделенных промежутками времени - .

Рассмотрение этих кривых убеждает нас в том, что волны, излучаемые антенной и рефлектором в направлении р, распространяются с одинаковой фазой и поэтому складываются. Волны, излучаемые антенной и рефлектором в направлении р, имеют противоположные фазы и поэтому взаимно компенсируются. При наличии рефлектора, питаемого с опережением по фазе на угол

и находящегося от антенны на расстоянии - , в направле-

кии р излучение отсутствует.

Рефлектор называется активным, если к нему подводится питание непосредственно от передатчика так же, как и к антенне.