Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 38

Коэффициент m в общем случае может приобретать значения от 0 до I (m=О соответствует линейно-поляризованному полю, а m = I - полю круговой поляризации).

Углом наклона эллипса  называется угол между большой осью эллипса  и  осью ох.

Для полной характеристики поля в точке наблюдения наряду

с параметрами эллипса необходимо знать также направление вращения вектора напряженности электрического поля и начальную его фазу.

В зависимости от направления вращения вектора  различают поля правого и левого вращения. Полем  правого вращения  называется такое, вектор  которого вращается по часовой стрелке при наблюдении в направлении, противоположном направлению распространения волны.

Во многих случаях представляется удобным рассматривать электромагнитное поле с вращающейся поляризацией либо как результат интерференции двух взаимно перпендикулярных полей» сдвинутых по фазе на , либо как результат интерференции двух полей круговой поляризации противоположных направлений вращения.

При решении задач радиоприема необходимо осуществлять согласование антенны и принимаемого поля по направлению вращения. Антенна с круговой поляризацией не реагирует на поле круговой поляризации противоположного направления вращения (например, антенна левого вращения не принимает поле правого вращения), а при совпадении направлений вращения антенна способна извлечь максимальную мощность из электромагнитной волны круговой поляризации. Линейно-поляризованная антенна реагирует лишь на половину этой мощности.

ПРОСТЫЕ АНТЕННЫ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ

Исходя из представления поля с вращающейся поляризацией в виде двух линейно-поляризованных полей, можно построить антенну из двух взаимно перпендикулярных идентичных линейных излучателей.

Если такие излучатели (рис.2,а) питать равноамплитудньши токами, сдвинутыми по фазе на  , то в направлении оси оzбудет возбуждаться поле круговой поляризации, во всех остальных направлениях возникнет эллиптически поляризованное поле, которое в плоскости расположения вибраторов хоу вырождается в поле с линейной поляризацией.

В диапазоне метровых и дециметровых волн широкое применение находят взаимно перпендикулярные (скрещенные) полуволновые вибраторы, а на сантиметровых волнах - взаимно перпендикулярные (крестообразные) полуволновые щели на широкой стенке волновода.

Скрещенные вибраторы. На рис.2,а в начало координат помещены два скрещенных полуволновых вибратора таким образом, что центры их совмещены с началом координат, вибратор I ориентиро-

ван вдоль оси ох , а вибратор 2 - вдоль оси оу . Токи в вибраторах равны по амплитуде и сдвинуты по фазе на

Диаграмма направленности вибратора I в любой плоскости, проходящей через ось ох , представляет собой восьмерку, максимум которой лежит в плоскости уоz . В частности, в плоскости хоz диаграмму направленности полуволнового  вибратора I можно записать в виде                                  

Диаграмма направленности вибратора 2 представляет собой восьмерку в любой плоскости, проходящей через ось оу . Максимум этой диаграммы расположен в плоскости xоz . Диаграмма в плоскости уоz также определяется выражением (2).

Проведем анализ поляризационных характеристик поля, создаваемого этой антенной.

В направлении оси оz (точка Р₁ на рис.2,б) вибратор I возбуждает вертикально поляризованную составляющую поля E_в, a горизонтальный вибратор 2 - горизонтально поляризованную составляющую поля E_г. Так как амплитуды этих составляющих равны (оба вибратора в это'м направлении излучают одинаково), а сдвиг  по фазе составляет   (так как он соответствует фазовому сдвигу между токами в вибраторах), то попе оказывается поляризованным по кругу. При этом, если ток в вибраторе I опережает по фазе ток в вибраторе 2 ( ), то на оси z  возбуждается поле левого вращения, в противном случае ()  поkе имеет правое вращение.