Теория связанных вибраторов, страница 7

Изотропная (или всенаправленная) антенна имеет характеристику направленности .

Доказано, что всенаправленная антенна физически нереализуема. Получается, что либо диаграмма направленности антенны имеет направление нулевого излучения, либо поляризация излучения существенно зависит от направления. Наиболее удачным приближением к всенаправленной антенне можно считать турникетный излучатель. Его КНД=1.5, диаграмма направленности – эллипсоид. Особенность турникетного излучателя заключается в том, что в направлениях Θ=[0…90⁰) излучение имеет правовинтовую эллиптическую поляризацию (коэффициент эллиптичности положителен), при Θ=90⁰ – коэффициент эллиптичности равен 0 (линейная поляризация). При углах Θ=[90⁰…180⁰] излучатель имеет левовинтовую поляризацию (коэффициент эллиптичности отрицателен). Таким образом, даже турникетный излучатель не может считаться всенаправленной антенной.

ПАРЦИАЛЬНЫЙ КНД

Для вторичных характеристик антенной техники часто вводят понятие «парциальный». В этом случае имеется в виду, что помимо полной характеристики, рассматривают раздельно данную характеристику для каждой составляющей поляризации. Это позволяет более удобно сформулировать требования к антенне при формировании технического задания к антенне.

ШИРИНА ЛУЧА ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ

Ширину луча обычно оценивают по 2 критериям:

1.  уровень половинной мощности

2.  за ширину лепестка принимается расстояние между двумя нулями.

Существует определенная связь между шириной луча и КНД (чем уже луч, тем выше КНД).

УРОВЕНЬ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ (УБЛ)

Характеризуется отношением максимума наибольшего бокового лепестка к максимуму главного лепестка. Данный показатель является также важной характеристикой антенны, поскольку побочное направление приема оттягивает часть полезной мощности, а значит, снижает коэффициент направленного действия антенны.

КОЭФФИЦИЕНТ РАССЕЯНИЯ.   ЗАВИСИМОСТЬ КНД ОТ УБЛ

Интеграл в (4.14) для остронаправленных антенн можно разделить на 2 части:

              (4.15)

С учетом (4.15), (4.14) запишется в виде:

           (4.16)

D^/ - КНД, который имела бы данная антенна при отсутствии боковых лепестков, или КНД по главному лепестку.

β – полный коэффициент рассеяния (интегральная оценка мощности боковых лепестков).

(1-  β) – эффективность главного лепестка.

Для установления связи между КНД и шириной ДН необходимо аппроксимировать луч секториальной функцией:

                                    (4.17)

                              (4.18)

Анализ (4.17) и (4.18) показывает, что при малой величине боковых лепестков , . При увеличении УБЛ КНД снижается. Например, при , β = 0.5.

На практике допустимый УБЛ не должен превышать 0,2. В этом случае (4.17) переписывается в следующем виде:

                                     (4.19)