Антенны и фидеры - назначение и параметры. Кубанов В.П. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУТИ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

20
Если обеспечить равенство значений излучаемых мощностей направлен-
ной и изотропной антенн
ΣИ
=
ΣH
, то из физических соображений понятно,
что значение плотности потока энергии
H
в точке M, в случае использования
направленной антенны будет больше значения плотности потока энергии
в
этой же точке M, в случае применения изотропной антенны. Таким образом,
можно записать
>
. (2.6)
Поскольку плотность потока энергии прямо пропорциональна квадрату
амплитуды напряженности электрического поля Π
2
, то на основании (2.6)
можно утверждать, что справедливо неравенство
H
2
>
И
2
. (2.7)
По определению КНД (обозначим его D) есть число, показы-
вающее во сколько раз квадрат напряженности электрического поля,
создаваемого в точке M направленной антенной
2
, превышает
квадрат напряженности электрического поля, создаваемого в этой
же точке M изотропной антенной
И
2
при условии, что мощности из-
лучения направленной и изотропной антенны равны

=

, то есть
=
H
2
2
. (2.8)
Возможен иной подход к определению КНД. Вновь обратимся к рис. 2.10.
Обеспечить равенство амплитуд напряженностей поля в точке M (
=
),
создаваемых направленной (рис. 2.10,а) и изотропной антеннами (рис. 2.10,б),
можно только за счет того, что будет выполняться условие
И
>

. (2.9)
С учетом изложенного, второе определение КНД — это число,
показывающее во сколько раз пришлось бы увеличить мощность и з-
лучения
ΣИ
при переходе от направленной антенны к изотропной
(ненаправленной) антенне при условии создания в точке M на оди-
наковом расстоянии равных значений напряженности электрич е-
ского поля (
=
),то есть
=
ΣИ
ΣH
. (2.10)
Таким образом, второе определение КНД и выражение (2.10) подчерки-
вают тот факт, что увеличение значения КНД передающей антенны эквивалент-
но как бы возрастанию мощности радиопередатчика.
Мощность, излучаемая направленной антенной, пропорциональна зна-
чению следующего интеграла:
ΣH
=
2
,
sin 
0
2
0
, (2.11)
где
— коэффициент пропорциональности;
,
— нормированная амплитудная характеристика направленности.
Формула (2.11) справедлива, если применена сферическая система коор-
динат (рис. 2.2). 
      Если обеспечить равенство значений излучаемых мощностей направлен-
ной и изотропной антенн 𝑃ΣИ = 𝑃ΣH , то из физических соображений понятно,
что значение плотности потока энергии 𝛱H в точке M, в случае использования
направленной антенны будет больше значения плотности потока энергии 𝛱И в
этой же точке M, в случае применения изотропной антенны. Таким образом,
можно записать
      𝛱𝐻 > 𝛱И .                                                        (2.6)
      Поскольку плотность потока энергии прямо пропорциональна квадрату
амплитуды напряженности электрического поля Π ∽ 𝐸 2 , то на основании (2.6)
можно утверждать, что справедливо неравенство
      𝐸H2 > 𝐸И2 .                                                      (2.7)
      По определению КНД (обозначим его D) есть число, показы-
вающее во сколько раз квадрат напряженности электрического поля,
создаваемого в точке M направленной антенной 𝐸𝐻2 , превышает
квадрат напряженности электрического поля, создаваемого в этой
же точке M изотропной антенной 𝐸И2 при условии, что мощности и з-
лучения направленной и изотропной антенны равны 𝑃𝛴И = 𝑃𝛴𝐻 , то есть
      𝐷 = 𝐸H2 𝐸И2 .                                                    (2.8)
      Возможен иной подход к определению КНД. Вновь обратимся к рис. 2.10.
Обеспечить равенство амплитуд напряженностей поля в точке M (𝐸𝐻 = 𝐸И ),
создаваемых направленной (рис. 2.10,а) и изотропной антеннами (рис. 2.10,б),
можно только за счет того, что будет выполняться условие
      𝑃𝛴И > 𝑃𝛴𝐻 .                                                      (2.9)
      С учетом изложенного, второе определение КНД — это число,
показывающее во сколько раз пришлось бы увеличить мощность из-
лучения 𝑃ΣИ при переходе от направленной антенны к изотропной
(ненаправленной) антенне при условии создания в точке M на оди-
наковом расстоянии 𝑟 равных значений напряженности электрич е-
ского поля (𝐸𝐻 = 𝐸И ),то есть
      𝐷 = 𝑃ΣИ 𝑃ΣH .                                                  (2.10)
      Таким образом, второе определение КНД и выражение (2.10) подчерки-
вают тот факт, что увеличение значения КНД передающей антенны эквивалент-
но как бы возрастанию мощности радиопередатчика.
      Мощность, излучаемая направленной антенной, пропорциональна зна-
чению следующего интеграла:
                  2𝜋 𝜋
      𝑃ΣH = 𝐴 0 0 𝐹 2 𝜃, 𝜑 sin 𝜃𝑑𝜃𝑑𝜑,                                (2.11)
где
      𝐴 — коэффициент пропорциональности;
      𝐹 𝜃, 𝜑 — нормированная амплитудная характеристика направленности.
      Формула (2.11) справедлива, если применена сферическая система коор-
динат (рис. 2.2).


                                     20

Страницы