Антенны и фидеры - назначение и параметры. Кубанов В.П. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

25
плексных амплитуд и падающей волны, и волны отраженной изменяются по
линейному закону. Распределение значений модуля суммарной (полной) ком-
плексной амплитуды напряжения
=
ПАД
+
ОТР
вдоль линии зависит от
соотношения значений, как модулей, так и фаз комплексных амплитуд падаю-
щей и отраженной волн. В тех сечениях линии, где фазы противоположны (раз-
ность фаз равна 180
°
) имеют место минимумы значений модуля суммарных
комплексных амплитуд напряжения
МИН
(рис. 2.12,в). Для тех сечений ли-
нии, где фазы совпадают (разность фаз равна 0
°
), наблюдаются максимумы
значений модуля суммарных комплексных амплитуд напряжения
МАКС
(рис.
2.12,в). Во всех прочих сечениях линии, где разность фаз комплексных ампли-
туд падающей и отраженной волны отличаются от 180
°
или 0
°
, значения моду-
ля суммарной комплексной амплитуды напряжения будут находиться в преде-
лах между минимальным и максимальным значениями (
МИН
<
<
МАКС
).
Обратимся к выражению (2.18), которое играет очень важную роль в ана-
лизе волновых режимов работы фидера. Рассмотрим случай, когда фидер на-
гружен согласованным сопротивлением (
вх А
=
Ф
, т.е.

= 0,

=
Ф
).
В этом случае модуль коэффициента отражения будет равен нулю (
= 0). Ес-
ли же фидер или короткозамкнут (
вх А
= 0), или разомкнут (
вх А
= ), или на-
гружен на реактивное сопротивление (
вх А
=

,
вх А
= 

), то модуль
коэффициента отражения будет равен единице (
= 1). Следовательно, при
любых значениях входного сопротивления антенны (нагрузки фидера) модуль
коэффициента отражения волны в этом фидере никогда не превышает едини-
цы и не становится меньше нуля:
0
1. (2.20)
Предположим, что генератор синусоидальных колебаний, показанный на
рис. 2.12,а, по-прежнему согласован с фидером, т.е. его внутреннее сопротив-
ление имеет реактивную составляющую
= 0, а активная составляющая
=
Ф
. Пусть нагрузкой фидера будет согласованное сопротивление
вх А
=
Ф
. Как отмечалось выше, в этом случае
= 0. Последнее означает,
что значение модуля комплексной амплитуды отраженной волны равно также
нулю
ОТР
=

ПАД
= 0, (2.21)
а распределение значения модуля полной комплексной амплитуды будет оп-
ределяться только падающей волной.
Волновой режим в фидере, соответствующий этому значению коэффици-
ента отражения, называется режимом бегущей волны. Распределение значе-
ния модуля комплексной амплитуды вдоль фидера в режиме бегущей волны
показано на рис. 2.13,б. Именно этот режим характеризует идеальное согласо-
вание фидера с нагрузкой. Режим бегущей волны в фидере является выгод-
плексных амплитуд и падающей волны, и волны отраженной изменяются по
линейному закону. Распределение значений модуля суммарной (полной) ком-
плексной амплитуды напряжения 𝑈 = 𝑈ПАД + 𝑈ОТР вдоль линии зависит от
соотношения значений, как модулей, так и фаз комплексных амплитуд падаю-
щей и отраженной волн. В тех сечениях линии, где фазы противоположны (раз-
ность фаз равна 180° ) имеют место минимумы значений модуля суммарных
комплексных амплитуд напряжения 𝑈МИН (рис. 2.12,в). Для тех сечений ли-
нии, где фазы совпадают (разность фаз равна 0° ), наблюдаются максимумы
значений модуля суммарных комплексных амплитуд напряжения 𝑈МАКС (рис.
2.12,в). Во всех прочих сечениях линии, где разность фаз комплексных ампли-
туд падающей и отраженной волны отличаются от 180° или 0° , значения моду-
ля суммарной комплексной амплитуды напряжения будут находиться в преде-
лах между минимальным и максимальным значениями ( 𝑈МИН < 𝑈 <
 𝑈МАКС ).
       Обратимся к выражению (2.18), которое играет очень важную роль в ана-
лизе волновых режимов работы фидера. Рассмотрим случай, когда фидер на-
гружен согласованным сопротивлением (𝑍вх А = 𝑊Ф , т.е. 𝑋вх А = 0, 𝑅вх А = 𝑊Ф ).
В этом случае модуль коэффициента отражения будет равен нулю ( 𝑝 = 0). Ес-
ли же фидер или короткозамкнут (𝑍вх А = 0), или разомкнут (𝑍вх А = ∞), или на-
гружен на реактивное сопротивление (𝑍вх А = 𝑗𝑋вх А , 𝑍вх А =− 𝑗𝑋вх А ), то модуль
коэффициента отражения будет равен единице ( 𝑝 = 1). Следовательно, при
любых значениях входного сопротивления антенны (нагрузки фидера) модуль
коэффициента отражения волны в этом фидере никогда не превышает едини-
цы и не становится меньше нуля:
       0 ≤ 𝑝 ≤ 1.                                                           (2.20)
       Предположим, что генератор синусоидальных колебаний, показанный на
рис. 2.12,а, по-прежнему согласован с фидером, т.е. его внутреннее сопротив-
ление имеет реактивную составляющую 𝑋Г = 0, а активная составляющая
𝑅Г = 𝑊Ф . Пусть нагрузкой фидера будет согласованное сопротивление
𝑍вх А = 𝑊Ф . Как отмечалось выше, в этом случае 𝑝 = 0. Последнее означает,
что значение модуля комплексной амплитуды отраженной волны равно также
нулю
        𝑈ОТР = 𝑝𝑈ПАД = 0,                                                   (2.21)
а распределение значения модуля полной комплексной амплитуды будет оп-
ределяться только падающей волной.
       Волновой режим в фидере, соответствующий этому значению коэффици-
ента отражения, называется режимом бегущей волны. Распределение значе-
ния модуля комплексной амплитуды вдоль фидера в режиме бегущей волны
показано на рис. 2.13,б. Именно этот режим характеризует идеальное согласо-
вание фидера с нагрузкой. Режим бегущей волны в фидере является выгод-


                                        25