На практике в основном пользуются нормированными диаграммами направленности, в которых интенсивность излучения отнесена к максимальному значению (рис. 4). Обычно ширина диаграммы направленности антенны определяется как угол между двумя направлениями, в которых уровень мощности излучения равен половине уровня в максимуме, иногда ширину диаграммы направленности определяют как угол между двумя направлениями, соответствующими первым (относительно направления главного излучения) нулевым уровням излучения. При этом обязательно оговаривают уровень излучения. Диаграммы направленности строят в единицах мощности и в единицах поля. Угол раскрыва (ширина диаграммы направленности) не меняется в зависимости от того, в каких единицах построены графики, меняется лишь значение уровня, по которому ведете» отсчет. Для единиц мощности он равен 0,5Рmах, а для единиц напряженности поля — 0,707 Еmах.
В общем случае диаграмма направленности антенны (рис. 8) имеет ряд максимумов и минимумов. Как правило, один из максимумов по уровню заметно превышает остальные. Часть диаграммы направленности, содержащая этот максимум и заключенная в секторе углов, ограниченных направлениями двух соседних минимумов, называется основным или главным лепестком. Соседние максимумы образуют боковые лепестки. Линию, проходящую через начало координат и точку максимума главного лепестка, называют направлением главного излучения. По лепесткам, лежащим в секторе углов ±(90°—180°) относительно главного направления, судят о побочном (заднем) излучении антенны. На практике пользуются понятием коэффициента защитного действия антенны. Под ним понимают отношение уровня излучения в обратном направлении к уровню излучения в главном.
С точки зрения радиопередачи (радиоприема) далеко не безразлично, каким образом в пространстве распределяется излучаемая антенной энергия. Во многих случаях желательно излучать энергию преимущественно в одну сторону, увеличивая тем самым дальность радиосвязи при прочих равных условиях. Энергия, излучаемая в другие стороны, оказывается затраченной не только бесполезно, но подчас и вредно, поскольку она способствует увеличению взаимных помех соседним радиостанциям. Поэтому при отработке направленной антенны стараются уменьшить ее боковое и заднее излучение и сосредоточить энергию в пределах главного лепестка диаграммы направленности.
По диаграммам направленности можно получить исчерпывающие оценки направленных свойств антенны, в том числе и значение коэффициента направленного действия (КНД).
Повторим, что показателем, характеризующим антенну в целом, как с точки зрения потерь энергии при ее преобразовании, так и с точки зрения распределения энергии в пространстве, является коэффициент усиления антенны. Он численно равен произведению коэффициента полезного действия (КПД) и коэффициента направленного действия (КНД) и поэтому всегда меньше последнего. Нередко антенну сопоставляют не с изотропным излучателем, а сравнивают ее коэффициент усиления с коэффициентом усиления какой-либо другой антенны. При этом обязательно оговаривают, какая антенна принята в данном случае за эталон.
Необходимо учесть, что антенна должна выполнять отмеченные выше функции не на одной частоте, а в некоторой области (полосе) частот, и выполнять их так, чтобы весь антенный тракт не вносил заметных искажений в распределение энергии между отдельными частотами спектра. Как и в какой степени, антенна справляется с поставленной задачей, показывает ее частотная характеристика. Частотная характеристика обусловлена зависимостью входных сопротивлений антенны и ее к.н.д. от частоты.
Рассмотренные технические показатели и характеристики антенн являются основными, но не единственными. Почти каждый класс антенн применительно к их назначению характеризуется еще рядом своих дополнительных показателей.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АНТЕНН
1. Диаграммы направленности
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.