Антенналық құрылғылардың техникалық және теориялық дамуынан қысқаша мәлімет
Симметриялық вибратордың сәулелену қуаты, сәулелену кедергісі және бағытталған әрекет коэффициенті
жүктеу/скачать 1,23 Mb.
|
антенна (копия)
| 2.4.Симметриялық вибратордың сәулелену қуаты, сәулелену кедергісі және бағытталған әрекет коэффициенті.
Симметриялық вибратормен сәулеленетін электрмагнитті толқын қуатын элементар вибратор сияқты Пойтинг векторы әдісімен анықтауға болады. Осы әдіске сәйкес симметриялық вибратор сферамен қоршауға алынады. Оның радиусы r»λ, сол себепті сфераның беттік қабаты вибратор өрісінің ұзақ зонасында орналасқан. Вибратордың центрі сфераның центріне тура келеді, вибратордың осі тікбұрышты жүйедегі координат z осінде жатр. Сфераның беттік қабатында шексіз кішкентай элемент dS бөлініп шғады, ол – аудан координаттың сфералық жүйесінде . Осы элементтің беттік қабатына келетін сәулеленген қуат: мұндағы: Е – dS элементінің кез келген нүктедегі электр өрісінің кернеулік амплитудасы (модуль), келесі мәнде анықталады: Жалпы түрде бұл мән сәулелену кедергісі үшін келесідей болады: . шамасы ұзақ зонадағы электрмагнитті өрістің таралу сипаттамасымен анықталад, яғни қаралып жатқан антеннаның бағттылық диаграммасымен анықталады. Интегралдау 1924ж алғаш рет Баллантайн алған келесі формуланы береді. . мұндағы: τ=0,5772...- Эйлер тұрақтысы; - интегральді синус; - интегральді косинус. Формулада көрініп тұрғандай,симметриялық вибратордың сәулелену кедергісі l/λ қатынасының шамасына тәуелді. (8.4) формула вибратор бойынша токтың синусоидальді таралуынаншыққан қорытындыға жақын болып табылады және тек жіңішке вибратор үшін әділ. Алайда (8.4) формула бойынша есептің нәтижесі экспериментпен тура келеді. l/λ шамасынан тәуелділігі Сәулелену кедергісі вибратор қалыңдығынан аз тәуелді болатын ұзақ зонадағы өріспен анықталады деп түсіндіріледі. Осы жерде ескеретін жай, тек сәулеленген активті қуатты есепке алғандықтан, жоғарыда баяндалған есептеу әдісі тек активті құрастырылған сәулелену кедергісін береді. Әдебиетте кестелер мен формула бойынша есептелген қатынас функциясының графигі бар. Тәуелділік сипаттамасы l/λ қатынастың өзгеруі бойынша ұзақ зонадағы өрістің интерференционалды көрінісінің өзгеруімен түсіндіріледі. Егер l/λ қатынас 0,1 көтермесе, онда (8.4) формуланы жеңілдетуге болады. . Симметриялық вибратордың БӘК келесі формула бойынша анықтауға болады: l/λ=0,25 болса, =73,1 Ом және D=1,64; l/λ=0,5 болса, =199 Ом және D=2,4; l/λ=0,625 болса, =110 Ом және D=3,1; Элементар электрлі вибратордың БӘК салыстыру үшін D=1,5 болады. Кез келген антенна вибраторының БӘК келесі формула бойынша есептеуге болады: . Бұл формулада - антенна сәулеленуінің толық кедергісі. Симметриялық вибратордың әрекет етуші ұзындығы келесі формула бойынша анықталады: Бағытталған диаграмманың біркелкі тізбектелген торды басқару. Біркелкі тізбектелген тордың бағытталған қасиеттерін анықтағанда тең амплитудалық синфазалық тордың біркелкілігі синустар оргументінде ғана айрықшаланады. Көбейткіш жүйесі тең амплитудалық тізбектелген тор жағдайында максимальді болады, ал u=kd=1sin φ max.гл- φ =0 жағдайында тең болады. Өрістер барлық антенналар элементтерімен бақылау нүктесінде φ max бұрышымен сипаттады. Көбейткіш жүйесінен мыны теңдеуді аламыз. sinφmax.л= φλ/(2πd1) Сондай ақ өзгеру фазасының тізбктелу заңы максималды сәуле тарату бағытын өзгертуіне әкеліп соғады. Бұл бағыт перпендикулярдан тор өсінін φ max.гл бұрышына ауытқиды. Сәуленену сол бағытта максималды, сондай ақ φ және φ p өзара қозғалу фазалары болады, бағытталған длаграмма әлбетте қоздырғыш токтың жағына бұрылады. Бағытталған диаграммасының бұрылысы, практика жүзінде φ қозғалу фазасының шамасын өзгеру жолымен басқаруы кеңінен қолданыста болады. Нөлдік сәулеленудің бағытын sin φ o=N λ /(2nd1 cos φ max гл) фомула арқылы анықтауға болады. Бағытталған жіңішке диаграмммалардың мәні мыныдай болады 2φo тең 2φo2λ(nd1 φmax.гл). Сондай ақ бағытталған диаграмма енінің есебі перпендикулярдан тор осіне максималды сәуленену бағытының ауытқуының шамасындай болады. Бастапқыға жақын келетін шеткі күлтелер деңгейі синфазалық торлар жағдайында сол әдіспен табылуы мүмкін. Шеткі максималды күлтелер бағыты sin φ max.гл= (2N+1) λ(2nd1 cos φ max гл) формуласынан анықталады. Сонымен қатар ауытқуда бағытталған диаграмма торының осінің максималды сәуле тарату бағыты кеңейеды, алшеткі күлтелер деңгейі өзгермиді. Бірақ, бағытталған диаграмма кеңістіктегі сәулелену өрісі айналысындағы бекітілген соңғы формаларды алады және Е вектор жазықтығының бағытталған диаграмма кеңейтілуін қалпына келтіреді. Нәтижесінде КНД (коэффициент полезного дейстия) тізбектелген біркел φ кі тордың φ max гл бұрышынан тәуелсіз сондай-ақ d= 101,5/2=2 φ o.5 формуласы арқылы есептеуге болады. 2 φ o.5 бағытталған диаграмма енінің жартылай қуаттылығы. Қарастырылған анкета торлары максималды интенсивті осьтерімен немесе кейбір бұрыштарымен сәулеленеді. Торлар осінің (y осі) сәулеленуі 0-ге тең, ал бұл торлар элементтері бұл бағытта яғни көлденең сәулелену торларында сәуле таратпайды. жүктеу/скачать 1,23 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|