А Н Т Е Н Н Ы С Э Л Е К Т РО Н Н Ы М

СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
40
Рис. 2.3.1.
К расчету взаимных
сопротивлении. Расположение
отдельных излучателей
Рис. 2.3.2
Расположение поверхности, на
которой определены напряжение и ток
в излучателе
Поверхности s i располагаются в том месте, где могут быть заданы
ток I i и напряжение U i в излучателе. Например, в случае
излучающего диполя поверхность s i затягивает зазор между двумя
половинками вибраторa (рис. 2.3.1), в случае излучения из раскрыва
волновода поверхность s i затягивает этот раскрыв.
В случае с диполем величины U i и I i , имеют реальный
физический смысл, так как в зазоре диполя можно рассматривать
поле в квазистатическом приближении и ввести U i и I i как интегралы
от соответствующих векторов напряженности поля.
В случае волноводных излучателей можно говорить об
эквивалентных напряжениях и токе, таких, что их произведение
равняется мощности, прошедшей через раскрыв, а отношение
определяет величину z i , которая позволяет рассчитать коэффициент
отражения от раскрыва волновода.
Пусть каждый из излучателей создает в точке М (рис. 2.3.2) в
дальней зоне напряженность поля
− jkr0
60 e
− jψi
( α) ( θ,
α) e
θ ,
E
i
= I
ihi
ei
Фi
( θ,
α)
(2.3.3)
λr0
где I i - амплитуда тока в i-ом излучателе;
h i - действующая длина излучателя;
60 - имеет размерность Ом.
При такой записи напряжённости поля функции, описывающие
диаграммы антенны, получаются безразмерными. Наличие в
формуле для диаграммы направленности множителя 1/λ важно
сохранить для дальнейшего, так как при вычислении реактивных
составляющих взаимных сопротивлений важно знать зависимость
параметров излучателя от частоты.
Система из т излучателей создаст в дальней зоне напряженность
поля.
− jkr0
m
60e
E θ,
α = I h Ф θ,
α
(2.3.4)
( ) ( )
λ
∑
r0
i=
1
В этом случае r 0 - расстояние от центра антенной системы до
точки в дальней зоне. Разность фаз, образующаяся за счет разноса
фазового центра излучателя и точки начала отсчета r 0 , должна
учитываться фазовой диаграммой ψ i (θ,α).
В дальней зоне, предполагая, что s 0 - сфера радиуса r 0 , и используя (2.3.4), получаем, поменяв
местами порядок суммирования и интегрирования:
m m
2ππ
30
[ EH*
] ds = ∑∑I
i
I
l*
hihl
∫∫Ф i
( θ,
α) Ф *( θ,
α)
sin θ dθ
dα.
2 l
. (2.3.5)
πλ
∫
s
l = 1 i=
1
0
Аналогично получаем интеграл по объему
0 0
m m
2
2
( µ H − ε
0
E ) dv = jω
I
i
I
l*
( µ
0H
iH
l
* −ε
0E
iE
l*
)
∑∑
∫ 0 ∫
dv,
v
l = 1 i=
1 v
jω (2.3.6)
где Н i , Е i - поля, создаваемые антенной в окружающем пространстве при токе в i-ом излучателе,
равном единице. Теперь можно получить следующее равенство:
i
i
i