Антенны и фидеры - назначение и параметры. Кубанов В.П. - 23 стр.

UptoLike

Составители: 

23
Передающая антенна представляет для фидера некоторую нагрузку, ко-
торая определяется отношением комплексной амплитуды
вх А
на зажимах ан-
тенны 1
1
к комплексной амплитуде тока питания
вх А
:
вх А
=
вх А
вх А
=
вх А
+ 

. (2.17)
Другими словами, это полное электрическое сопротивление цепи, изме-
ренное на входных зажимах антенны. В общем случае входное сопротивление
содержит как активную
вх А
, так и реактивную

составляющие, которые
сложным образом зависят от частоты.
Во избежание недоразумений следует подчеркнуть, что двухполюсник с
комплексным сопротивлением
вх А
характеризует антенну только с точки зре-
ния формирования волнового режима в фидере и его нельзя интерпретировать
как излучающее устройство.
При наличии соответствующих измерительных приборов входное сопро-
тивление можно определить путем измерения на определенной частоте или
даже в полосе частот. Для некоторых типов антенн входное сопротивление
может быть определено расчетным путем. Существенно сложнее определить
входное сопротивление антенн, у которых фидер выполнен в виде волновода.
О входном сопротивлении такой антенны можно судить лишь по тем отраже-
ниям, которые возникают на стыке фидер антенна. При этом не следует забы-
вать, что коэффициент отражения определяется для каждого типа волны в от-
дельности.
На практике в большинстве случаев используется лишь один тип волны. В
этом случае коэффициент отражения выражается через входное сопротивле-
ние антенны
вх А
и волновое сопротивление фидера
Ф
:
=
вх А
Ф
 
вх А
+
Ф
. (2.18)
Коэффициент отражения в общем случае является комплексной вели-
чиной.
Из выражения (2.18) следует, что
вх А
=
Ф

1
 
1 +
. (2.19)
Интерпретация входного сопротивления в соответствии с формулой (2.19)
является более общей, чем интерпретация формулой (2.17), потому что, как
уже отмечалось, введение понятия тока
вх А
, как и входного напряжения
вх А
, в
точках соединения фидера с передающей антенной не всегда физически воз-
можно.
2.6. Коэффициент отражения и волновые режимы работы фидера
Значение коэффициента отражения определяет характер распределе-
ния тока и напряжения в фидере, т.е. его волновой режим. Фидер передающей
антенны обычно характеризуется малыми потерями, поэтому пояснение физи-
ческих процессов формирования волновых режимов удобно провести на при-
мере случая, когда он вовсе не имеет потерь.
      Передающая антенна представляет для фидера некоторую нагрузку, ко-
торая определяется отношением комплексной амплитуды 𝑈вх А на зажимах ан-
тенны 1′ −1′ к комплексной амплитуде тока питания 𝐼вх А :
      𝑍вх А = 𝑈вх А 𝐼вх А = 𝑅вх А + 𝑗𝑋вх А .                             (2.17)
      Другими словами, это полное электрическое сопротивление цепи, изме-
ренное на входных зажимах антенны. В общем случае входное сопротивление
содержит как активную 𝑅вх А , так и реактивную 𝑋вх А составляющие, которые
сложным образом зависят от частоты.
      Во избежание недоразумений следует подчеркнуть, что двухполюсник с
комплексным сопротивлением 𝑍вх А характеризует антенну только с точки зре-
ния формирования волнового режима в фидере и его нельзя интерпретировать
как излучающее устройство.
      При наличии соответствующих измерительных приборов входное сопро-
тивление можно определить путем измерения на определенной частоте или
даже в полосе частот. Для некоторых типов антенн входное сопротивление
может быть определено расчетным путем. Существенно сложнее определить
входное сопротивление антенн, у которых фидер выполнен в виде волновода.
О входном сопротивлении такой антенны можно судить лишь по тем отраже-
ниям, которые возникают на стыке фидер антенна. При этом не следует забы-
вать, что коэффициент отражения определяется для каждого типа волны в от-
дельности.
      На практике в большинстве случаев используется лишь один тип волны. В
этом случае коэффициент отражения 𝑝 выражается через входное сопротивле-
ние антенны 𝑍вх А и волновое сопротивление фидера 𝑊Ф :
      𝑝 = 𝑍вх А − 𝑊Ф 𝑍вх А + 𝑊Ф .                                        (2.18)
      Коэффициент отражения 𝑝 в общем случае является комплексной вели-
чиной.
      Из выражения (2.18) следует, что
      𝑍вх А = 𝑊Ф 1 − 𝑝 1 + 𝑝 .                                           (2.19)
      Интерпретация входного сопротивления в соответствии с формулой (2.19)
является более общей, чем интерпретация формулой (2.17), потому что, как
уже отмечалось, введение понятия тока 𝐼вх А , как и входного напряжения 𝑈вх А , в
точках соединения фидера с передающей антенной не всегда физически воз-
можно.

     2.6. Коэффициент отражения и волновые режимы работы фидера

      Значение коэффициента отражения 𝑝 определяет характер распределе-
ния тока и напряжения в фидере, т.е. его волновой режим. Фидер передающей
антенны обычно характеризуется малыми потерями, поэтому пояснение физи-
ческих процессов формирования волновых режимов удобно провести на при-
мере случая, когда он вовсе не имеет потерь.

                                       23