Линейные симметричные электрические вибраторы в свободном пространстве. Кубанов В.П. - 23 стр.

UptoLike

Составители: 

23
го вибратора обозначим через
 1
, а в точках питания второго вибратора че-
рез
 2
.
Обозначим
 2
 1
=

, (2.1)
где
отношение модулей токов;
сдвиг фазы тока
 2
по отношению к току
 1
.
Что касается функций распределения тока вдоль вибраторов, то при ма-
лом радиусе проводов плеч (а) и не слишком близком расстоянии ( ) мож-
но полагать в первом приближении справедливым синусоидальный закон:
(
1
) = (
1
sin 
)sin
1

, (2.2)
2
= (
2
sin 
)sin
2

. (2.3)
Рассмотрим поле в дальней зоне в общей меридиональной плоскости
вибраторов  (Е–плоскости). При расчете этого поля применим общую ме-
тодику, изложенную в подразделе 1.3.
Поскольку расстояние до точки наблюдения очень велико по сравнению с
длиной вибраторов, то направления
1
и
2
на точку М можно считать парал-
лельными, как это показано на рис. 2.1б. Разность расстояний от центров виб-
раторов до точки наблюдения (разность хода лучей) равна =
2
1
=
cos , где угол между нормалью к оси вибратора и направлением на точ-
ку наблюдения.
Обозначим напряженность электрического поля, создаваемого в точке
наблюдения первым вибратором, через
1
. Комплексная амплитуда этого век-
тора определяется выражением (1.12), которое можно записать в виде:
1
=
0

60
1
1
cos
cos
cos 
sin

1
. (2.4)
Комплексная амплитуда напряженность электрического поля второго
вибратора:
2
=
0

60
2
2
cos
cos
cos 
sin

2
. (2.5)
Напомним, что
1
=
1
sin 
,
2
=
2
sin 
.
Так как точка наблюдения M находится в дальней зоне, то значение 
мало по сравнению с
1
и
2
, т.е. расстояния
1
и
2
незначительно отличаются
друг от друга. Это дает основание заменить в знаменателе амплитудного мно-
жителя (2.5)
2
на
1
2
=
0

60
2
1
cos
cos
cos 
sin

2
(2.6)
Однако пренебрегать разностью хода в фазовых множителях (2.4) и (2.5)
ни в коем случае нельзя, так как пространственный сдвиг фаз между полями
вибраторов определяется отношением разности хода лучей к длине волны
2

1
=
2
cos = 2(cos )
.
Комплексная амплитуда суммарного поля вибраторов в точке наблюде-
ния М
=
1
+
2
=
0
1
+
0
2
. (2.7)
го вибратора обозначим через 𝐼вх 1 , а в точках питания второго вибратора — че-
рез 𝐼вх 2 .
       Обозначим
       𝐼вх 2 𝐼вх 1 = 𝑞𝑒 𝑗𝜓 ,                                             (2.1)
где
𝑞 – отношение модулей токов;
𝜓 – сдвиг фазы тока 𝐼вх 2 по отношению к току𝐼вх 1 .
       Что касается функций распределения тока вдоль вибраторов, то при ма-
лом радиусе проводов плеч (а) и не слишком близком расстоянии (𝑑 ≫ 𝑎) мож-
но полагать в первом приближении справедливым синусоидальный закон:
       𝐼 (𝑧1 ) = (𝐼вх1 sin 𝑘𝑙 )sin 𝑘 𝑙 − 𝑧1 ,                            (2.2)
       𝐼 𝑧2 = (𝐼вх2 sin 𝑘𝑙 )sin 𝑘 𝑙 − 𝑧2 .                               (2.3)
       Рассмотрим поле в дальней зоне в общей меридиональной плоскости
вибраторов 𝑍𝑂𝑌 (Е–плоскости). При расчете этого поля применим общую ме-
тодику, изложенную в подразделе 1.3.
       Поскольку расстояние до точки наблюдения очень велико по сравнению с
длиной вибраторов, то направления 𝑟1 и 𝑟2 на точку М можно считать парал-
лельными, как это показано на рис. 2.1б. Разность расстояний от центров виб-
раторов до точки наблюдения (разность хода лучей) равна ∆𝑟 = 𝑟2 − 𝑟1 =
𝑑 cos 𝜗, где 𝜗 — угол между нормалью к оси вибратора и направлением на точ-
ку наблюдения.
       Обозначим напряженность электрического поля, создаваемого в точке
наблюдения первым вибратором, через 𝐸1 . Комплексная амплитуда этого век-
тора определяется выражением (1.12), которое можно записать в виде:
     𝐸1𝑚 = 𝜃0 𝑗 60𝐼П1 𝑟1 cos 𝑘𝑙 cos 𝜃 − cos 𝑘𝑙 sinθ 𝑒 −𝑗𝑘 𝑟1 . (2.4)
     Комплексная амплитуда напряженность электрического поля второго
вибратора:
      𝐸2𝑚 =𝜃0 𝑗 60𝐼П2 𝑟2 cos 𝑘𝑙 cos 𝜃 − cos 𝑘𝑙 sinθ 𝑒 −𝑗𝑘 𝑟2 .          (2.5)
      Напомним, что 𝐼П1 = 𝐼вх1 sin 𝑘𝑙 , 𝐼П2 = 𝐼вх2 sin 𝑘𝑙 .
      Так как точка наблюдения M находится в дальней зоне, то значение ∆𝑟
мало по сравнению с 𝑟1 и 𝑟2 , т.е. расстояния 𝑟1 и 𝑟2 незначительно отличаются
друг от друга. Это дает основание заменить в знаменателе амплитудного мно-
жителя (2.5) 𝑟2 на 𝑟1
     𝐸2𝑚 =𝜃0 𝑗 60𝐼П2 𝑟1 cos 𝑘𝑙 cos 𝜃 − cos 𝑘𝑙 sinθ 𝑒 −𝑗𝑘 𝑟2        (2.6)
     Однако пренебрегать разностью хода в фазовых множителях (2.4) и (2.5)
ни в коем случае нельзя, так как пространственный сдвиг фаз между полями
вибраторов определяется отношением разности хода лучей к длине волны
     𝑘𝑟2 − 𝑘𝑟1 = 2𝜋 𝜆 𝑑 cos 𝜃 = 2𝜋(𝑑 cos 𝜃 𝜆).
     Комплексная амплитуда суммарного поля вибраторов в точке наблюде-
ния М
     𝐸𝑚 = 𝐸1𝑚 + 𝐸2𝑚 = 𝜃0 𝐸1𝑚 + 𝜃0 𝐸2𝑚 .                                 (2.7)

                                                                                23