Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 4

Действующая длина антенны. Диаграмма направленности антенны дает картину относительной интенсивности электромагнитного поля в разных направлениях, но обычно не определяет абсолютного значения напряженности поля в той или иной точке пространства, окружающего антенну. Для определения амплитуды (или действующего значения) напряженности поля в теории проволочных антенн иногда используют параметр, называемый действующей длиной антенны и обозначаемый  . Действующая     длина     антенны, связывает напряженность электрического поля, создаваемого антенной в направлении главного максимума ДН, с током в передающей антенне. Этот параметр    имеет размерность длины и зависит от формы антенны, ее геометрических размеров и длины волны.

Коэффициент направленного действия антенны. При оценке направленных свойств антенн пользуются коэффициентом направленного действия. Коэффициент направленного действия   - это число, показывающее, во сколько раз следует увеличить мощность излучения при переходе от направленной антенны к ненаправленной, чтобы сохранить неизменной напряженность поля в месте приема (при прочих равных условиях)

,                           (9)

где     - мощность излучения ненаправленной антенны;

 - мощность излучения направленной антенны. Коэффициент направленного действия  в направлении максимального излучения для реальных антенн лежит в пределах от единиц до значений порядка .

Коэффициент направленного действия позволяет судить о том выигрыше в мощности, который можно получить за счет использования направленного действия антенны. Однако применение направленной антенны не всегда приводит к повышению напряженности поля в направлении максимума при той же величине мощности, подводимой к антенне. Так, если в направленной антенне велики потери мощности, то проигрыш за счет этих потерь может оказаться большим, чем выигрыш за счет направленности.

Коэффициент усиления антенны. Для определения полного выигрыша, даваемого антенной, при учете как ее направленного действия, так и потерь в ней служит коэффициент усиления антенны.

Коэффициент усиления антенны  равен произведению коэффициента направленного действия  на коэффициент полезного действия антенны , т.е.

                           (10)

С учетом выражения (9) получим

                (11)

Отношение мощностей в последнем выражении определяется при условии получения одинаковой напряженности поля в точке приема.

Таким образом, коэффициент  усиления показывает, во сколько раз можно уменьшить (или увеличить) мощность, подводимую к направленной антенне, по сравнению с мощностью, подводимой к идеальной ненаправленной антенне без потерь, для того чтобы получить одинаковую напряженность поля в рассматриваемой точке пространства. Если специальных оговорок не делается, то под коэффициентом усиления (так же как и под коэффициентом направленного действия) подразумевается его максимальное значение, соответствующее направлению максимума диаграммы направленности.

Рабочий диапазон волн. Рабочий диапазон волн характеризуется тем диапазоном, в пределах которого антенна сохраняет свои основные параметры (ДН, КНД, поляризационную характеристику, согласование с фидером) с заданной степенью точности. Требования к степени постоянства параметров в пределах рабочего диапазона могут быть различными в зависимости от условий использования антенны. Если относительная ширина рабочего диапазона не превосходит 1,1, антенна называется настроенной; антенны с рабочим диапазоном от 1,1 до 1,5 называются широкополосными; если относительная ширина рабочего диапазона  превышает 1,5, то антенна относится к разряду диапазонных.

Большинство рассмотренных выше параметров передающих антенн будут характеризовать эти антенны также и в режиме приема. Однако некоторые параметры несколько меняют свой смысл.

Внутреннее сопротивление приемной антенны равняется входному сопротивлению той же антенны в режиме передачи. ДН приемной антенны определяется как зависимость наводимой в ней э.д.с. от направления прихода электромагнитной волны.