Лекции.ИНФО


Характеристики и параметры антенн. Направленные и ненаправленные антенны.



Антенна – устройство для излучения и приема радиоволн.

Основные характеристики и параметры антенн:

Излучаемая мощностьи) – мощность эл.маг. волн, излуч. ан­тенной в свобод. пространство. Это активная мощность, т.к. она рассеивается в пространстве, окружающем антенну. След-но, излуч. мощность можно выраз. ч/з активное со­противление (сопротивление излучения Rи): Rи = Ри / Iа2 , где Iaэффективный ток на входе антенны. Сопротивление излучения характеризует способ. антенны к излуч. эл.маг. энергии и качество антенны в большей степени, чем излуч. ею мощность, поскольку последняя зависит не только от св-тв антенны, но и от создаваемого в ней тока.

Мощность потерьп) – мощность, бесполезно теряемая ПРД во время прохожд. тока по проводам антенны, в земле и предметах, расположенных вблизи антенны. Эта мощность также явл. активной и мож. быть выраж. ч/з активное сопротивление (сопротивление потерь Rп): Rп = Рп / Iа2.

Мощность в антеннеа) – мощность, подводимая к антенне от ПРД. Эту мощность можно представить в виде ∑ излу­чаемой мощности и мощности потерь: Ра = Ри + Рп.

КПД антенны (n) – отношение излучаемой мощности к мощности, подводимой к антенне: n = Ри / Ра = Rи / (Rи +Rп).

Входное сопротивление антенны – сопротивление на входных зажимах антенны. Оно имеет реактивную и активную составляющие. При настройке в резонанс антенна представляет для генератора чис­то активную нагрузку и используется наиболее эффективно.

Коэффициентом направленного действия(D)– назыв. отно­ш. плотности потока мощности, излучаемой данной антенной в определенном направлении, к плотности потока мощности, кот. излучалась бы абсолютно ненаправленной антенной в любом на­правлении при усл. равенства общей излучаемой мощности в обеих антеннах. Наиболь. интерес представл. коэффиц. направлен. дейст. в направлении max-го излучения: D= Риmах/Риср.

Коэффициентом усиления антенны (Ga) – назыв. произведе­ние коэффиц. направлен. дейст. антенны на ее КПД: Ga = Dn. Этот коэффиц. дает полную характер-ку антенны: он учитывает концентрацию энергии в определен. направлении благодаря направлен. св-вам антенны, и – уменьшение излучения вследствие потерь мощности в антенне. Преимущественное излучение антенн в заданном направлении эк­вивалентно увеличению мощности ПРД. След-но, на­правленность передающей антенны весьма желательна. Исключ. составляют антенны радиостанций, предназначенных для обслуж. определен. района, в центре кот. наход. станция. Такие антенны не должны обладать направленностью в горизонталь­ной плоскости.

Действующая высота антенны(hд). Ко­л-во энергии, излучаемой каждым эле­ментом антенны, пропорционально проходя­щему по нему току.

Т.к. распределение тока в антенне неравномерно, то излучение различными элементами неодинаково: оно наиболее интенсивно в пучности тока и равно нулю в узле тока. Если площадь, охватываемую кривой распределения тока и проводом антенны, заменить равным по площади прямоугольником, то кол-во излучаемой энергии не изменится. Полагая основание прямоугольника равным по величине амплитуде тока в основании антенны (IМ0), по­лучаем высоту прямоугольника, называемую действующей высотой антенны (hд). Особенно важно понятие действующей высоты для приемных ан­тенн, у которых оно определяет величину наводимой в них ЭДС.

Направленность антенны – способ. излуч. эл.маг. волны в определен. направлениях. Об этом св-ве антенны судят по диаграмме направленности, кот. графически показ. зависим. напряженности поля или излучаемой мощности от на­правления. Обычно пользуются нормированными диаграммами на­правленности, где величины, характер-щие напряженность поля или мощность излучения, выражены не в абсолютных значениях, а отнесены к max значению. В целях упрощ. исполь­з. не пространст. диаграмму направленности, а ограничи­ваются диаграммами направленности в двух плоскостях: горизон­тальной и вертикальной. Шириной диаграммы направленности назыв. ے, в пределах кот. мощность излучения уменьш. не более чем в 2 раза по сравнению с мощностью в направлении max-го излучения. По форме диаграммы направлен. антенны подразд. на узконаправлен. и широконаправлен. Узконаправ. антенны имеют 1 выраженный max-ум, кот. назыв. основным лепестком и побочные max-мы, имеющие отрицат. влияние, высоту кот. стремятся уменьшить. Узконаправ. антенны примен. для концентрации мощности радиоизлучения в 1 направлении для увелич. дальности действия радиоаппаратуры и для повыш. точности угловых измерений в радиолокации. Широконаправ. антенны имеют хотя бы в 1-ой плоскости диаграмму направленности, кот. стремятся приблизить к кругу. Они примен. в РВ. Часто лепестки диаграммы направлен. назыв. лучами антенны. Требования к направленности колеблются в широких пределах от близких к направленным (с-мы РВ и эфирного TV) до резко выраженной направленности в определен. направлении (дальняя космич. РС, радиолокация, радиоастрономия и т. д.). Направленность позвол. без увелич. мощности ПРД увеличить мощность поля, излучаемого в данном направлении, а также позвол. уменьшать помехи соседним радиотехнич. с-мам, т.е. способствует решению проблемы эл.маг. совместим.. Направленность можно получить только когда размеры антенны существенно превыш. длину волны колебаний. Наличие направленных св-тв у прием. антенн позвол. увелич. мощность выделяемую током в нагрузке и ослабл. приём различ. рода помех, т.е. повышает качество приёма. Диаграмма направленности антенн облад. св-вом взаимности, т.е. аналогично раб. на передачу и прием.









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-26; Просмотров: 280;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная