Линейные симметричные электрические вибраторы в свободном пространстве. Кубанов В.П. - 16 стр.

       1.5. Коэффициент направленного действия

      В [5] подробно рассматривался вопрос о КНД элементарных излучателей:
электрического, щелевого, в виде рамки, элемента Гюйгенса. Было показано,
что элементарный электрический излучатель, элементарная излучающая щель,
элементарная электрическая рамка имеют КНД, максимальное значение кото-
рого равно 1,5. Максимальное значение КНД элемента Гюйгенса равно 3,0.
      Для расчета КНД линейного симметричного электрического вибратора
можно применить ту же формулу, которая использовалась и при анализе эле-
мента Гюйгенса:
                     2π π
      𝐷0 = 𝐷max = 0 0 𝐹 2 (𝜃, 𝜑)sin 𝜃𝑑𝜑𝑑𝜃,                           (1.22)
где 𝐹(𝜃, 𝜑) — нормированная амплитудная характеристика направленности
линейного симметричного электрического вибратора (1.15). Координаты 𝜃,𝜑 и
направления их отсчета соответствуют приведенным на рис. 1.5.
      Читателю предлагается самостоятельно рассчитать значение КНД для по-
луволнового вибратора, у которого отношение длины плеча к длине волны
(𝑙 𝜆) равно 0,25. Для вычисления КНД по формуле (1.22) можно применить
персональный компьютер и специальный программный продукт, например,
Mathcad 14, разработанный для студентов и инженеров (русская версия – [6]).
      На рис. 1.7 показана зависимость КНД в направлении нормали к оси виб-
ратора от длины плеча.
              4
            3.5
              3
  D( 0 L) 2.5
  D
              2
            1.5
              1                                                                                   l
               0.1   0.163   0.225   0.288   0.35   0.413   0.475   0.538   0.6   0.663   0.725
                                                                                                  
                                                     L
                                              Рис. 1.7

      Как видно, при малых значениях 𝑙 𝜆 (от 0,1 до 0,225) КНД близок к 1,5.
Это объясняется тем, что при малых значениях 𝑙 𝜆 нормированная амплитуд-
ная диаграмма направленности по форме мало отличается от диаграммы эле-
ментарного электрического излучателя — правильной «восьмерки» [5]. Даже
при 𝑙 𝜆 = 0,25 (рис. 1.5а) это отличие незначительно. Заметим, что для этого
случая, КНД равен 1,64.
      Максимум КНД, равный 3,28, имеет место при 𝑙 𝜆 = 0, 625. При боль-
ших значениях 𝑙 𝜆 КНД падает, поскольку, как уже отмечалось, уменьшается
интенсивность излучения в направлении 𝜃 = 90° и возрастает уровень боковых
лепестков.

                                                                                                      16