Рассмотрение электрических параметров передающих антенн. Направленные свойства антенн подвижной радиосвязи. Применение принципа суперпозиции к расчету поля излучения антенн. Представление размещения зон распределения излучения от изотропной антенны.
Аннотация к работе
Основные электрические параметры и расчет поля излучения антеннПрименение принципа суперпозиции к расчету поля излучения антеннКаждая антенна как пассивное линейное устройство может работать в режимах передачи и приема. В обоих режимах антенна характеризуется направленными, поляризационными, фазовыми свойствами и входным сопротивлением. К основным характеристикам и параметрам, описывающим эти свойства, относятся: диаграмма направленности (ДН); В режиме передачи дополнительно антенна характеризуется поляризационной диаграммой (ПД).Свойства направленности антенны описывают характеристикой (диаграммой) направленности. Количественно эти свойства оценивают с помощью таких параметров, как ширина диаграммы направленности, уровень боковых лепестков, коэффициент направленного действия (КНД) и других. Входным сопротивлением антенны называется отношение напряжения между точками питания антенны (зажимы антенны) к току в этих точках. Если антенна питается волноводом, то входное сопротивление определяется отражениями, возникающими в волноводном тракте.Диаграмма направленности (антенны) - графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости. Диаграммой направленности (ДН) антенны по полю часто называют зависимость модуля комплексной амплитуды вектора напряженности электрической компоненты электромагнитного поля, создаваемого антенной в дальней зоне, от угловых координат точки наблюдения, то есть зависимость (рис. Узконаправленные антенны имеют один ярко выраженный максимум, который называют основным лепестком и побочные максимумы, обычно имеющие отрицательное влияние, высоту которых стремятся уменьшить. Узконаправленные антенны применяют для концентрации мощности радиоизлучения в одном направлении для увеличения дальности действия радиоаппаратуры, а также для повышения точности угловых измерений в радиолокации. Широко направленные антенны имеют хотя бы в одной плоскости диаграмму направленности, которую стремятся приблизить к кругу.В передающих антеннах неизбежны потери мощности, подводимой к антенне от генератора, на тепловой нагрев проводников и изоляторов. (1) где - мощность, излучаемая антенной; - мощность потерь в антенне. (КНД) антенны - отношение квадрата напряженности поля, создаваемой антенной в данном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям. Следует различать КНД и коэффициент усиления (КУ) антенны: КНД целиком и полностью определяется формой ДН антенны и не учитывает КПД антенны , то есть не учитывает потерю энергии в элементах конструкции антенны и объектах, расположенных в ближней зоне антенны. По определению КНД также есть отношение среднего (во времени) значения плотности потока мощности, излучаемой данной антенной в данном направлении, характеризуемом углами , , к плотности потока мощности, излучаемой воображаемой абсолютно ненаправленной (изотропной) антенной, при равенстве мощностей, излучаемых обеими антеннами.Фазовой диаграммой называется зависимость фазы вектора Е поля антенны в дальней зоне от угловых координат точки наблюдения P. Фазовую диаграмму изображают в прямоугольных или полярных координатах, а значение фазы отсчитывают от значения ее в направлении главного максимума ДН. Фазовая характеристика (ФХ) - это зависимость фазы поля, создаваемой антенной в дальней зоне, от направления при постоянном расстоянии от антенны. Эквифазная поверхность (фронт волны) представляет собой поверхность в пространстве, во всех точках которой в данный момент фаза поля одинакова. В отличие от амплитудной ДН ФХ зависит от положения начала координат на антенне.Часть подводимой к антенне мощности теряется на тепло (нагревание элементов антенны), Другая часть подводимой мощности излучается в пространство. Коэффициент полезного действия определяет способность антенны преобразовывать подводимую к ней энергию в излучаемую: , где - мощность активных потерь в антенне; - активная часть входного сопротивления антенны.Если в полосе частот со средней частотой характеристики и параметры антенны сохраняют свои значения в заданных пределах, отношение называется относительной полосой пропускания антенны. При расчете поля антенны в дальней зоне используется принцип суперпозиции (сложения), отражающий свойство электромагнитного поля: поля нескольких источников в данной точке пространства складываются векторно. Применительно к задаче определения поля заданной антенны в дальней зоне использование этого принципа заключается в следующем: вся антенна разбивается на элементарные части, находится поле каждой элементарной части, а затем эти поля суммируются. Изучение свойств передающих антенн начинаются с определения электромагнитного поля, созданного произвольной антенной, находящейся в свободном пространстве, при условии, что для этой антенны решена так называемая внутренняя задача.
План
Содержание
1. Основные электрические параметры передающих антенн
1.1 Направленные свойства антенн подвижной радиосвязи