![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Направленные свойства апертурных антенн⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 12 Ближняя и дальняя зоны апертурной антенны В системах связи СВЧ широко используются апертурные антенны (рупорные, параболические и др.), в которых направленное излучение формируется плоской поверхностью (апертурой, или раскрывом антенны). Апертурные антенны могут быть остронаправленными: ширина главного лепестка их диаграммы направленности уменьшается с ростом отношения размера амплитуды Понятие дальней зоны (зоны излучения) было введено выше применительно к элементарным дипольным излучателям. Его следует уточнить применительно к апертурным антеннам, для которых условие Рассмотрим антенну с апертурой максимальной протяжённости
Ей соответствует фазовый сдвиг
Принято считать, что точка М находится в дальней зоне или в зоне Фраунгофера антенны, если выполняется условие
Тогда, согласно (2.51) и (2.52), к дальней зоне можно отнести точки, удалённые от антенны на расстояние
На меньших расстояниях точка наблюдения находится в ближней зоне, или в зоне Френеля. Волновые поверхности в этой зоне можно приближённо считать плоскими, искажёнными только у краёв антенны. В дальней зоне, как и в случае элементарного излучения, волна имеет характер неоднородной сферической волны. Рис. 2.12. Направленные свойства апертурных антенн. Элемент Гюйгенса Простейшей апертурной антенной диапазона СВЧ является открытый конец волновода. Однако для волновода Направленные свойства апертурной антенны приближенно можно оценить используя метод Гюйгенса-Кирхгофа. В соответствии с ним, поле излучения любой апертурной антенны можно рассчитать путем сложения полей излучения элементарных площадок, на которые разбивается вся излучающая поверхность антенны. Однако, в отличие от линейной антенны, элемент поверхности апертуры не является элементарным излучателем. Элементарным излучателем апертурных антенн является элемент Гюйгенса. Он представляет собой малую по сравнению с длиной волны излучения плоскую площадку, обтекаемую по всей площади переменными токами – электрическим с поверхностной плотностью Элемент Гюйгенса можно представить как совокупность электрического и магнитного диполей, образующих прямой крест (рис. 2.13б). Его поле находится суммированием полей этих двух диполей (с учётом того, что оси отсчёта полярных углов
A) б) Рис. 2.13. В плоскости ( (см. рис. 2.14а). Аналогично строится диаграмма направленности в плоскости (
Рис. 2.14. Суммарная диаграмма образуется вращением кардиоиды вокруг оси Расчёт суммарной диаграммы направленности апертурной антенны выходит за рамки настоящего пособия. Характерный вид диаграммы направленности в декартовой системе координат представлен на рис. 2.15. Рис. 2.15.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ [1] Афанасьев, С.А. Электродинамика СВЧ: Лабораторный практикум по курсу «Электродинамика СВЧ» / С.А. Афанасьев, А.П. Гераскин. – Ульяновск: УлГУ, 2007. [2] Семенцов, Д.И. Основы теории распространения электромагнитных волн / Д.И. Семенцов, С.А. Афанасьев, Д.Г. Санников. – Ульяновск: УлГУ, 2012. [3] Виноградова, М.Б. Теория волн / М.Б. Виноградова, О.В. Руденко, А.П. Сухоруков. – М.: Наука, 1990. [4] Баскаков, С.И. Электродинамика и распространение радиоволн / С.И. Баскаков. – М.: Высшая школа, 1992. [5] Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов / В.В. Никольский, Т.И. Никольская. – М.: Наука, 1989. [6] Лебедев, И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. I. / И.В. Лебедев. – М.: Высшая школа, 1970. [7] Григорьев, А.Д. Электродинамика и техника СВЧ / А.Д. Григорьев – М.: Высшая школа, 1990. [8] Семёнов, А.А. Теория электромагнитных волн / А.А. Семёнов. – М.: Изд-во МГУ, 1968. [9] Вайнштейн, Л.А. Электромагнитные волны / Л.А. Вайнштейн. – М.: Радио и связь, 1988. [10] Гольдштейн, Л.Д, Электромагнитные поля и волны / Л.Д. Гольдштейн, Н.В. Зернов. − М.: Советское радио, 1972.
|