Антенные устройства вне зависимости от диапазона волн и конкретных особенностей приемно-передающей аппаратуры служат либо для излучения электромагнитной энергии в пространство (передающие антенны), либо для приема этой энергии из пространства (приемные антенны).
В радиолокационных станциях одна и та же антенна поочередно выполняет функции передающей (посылка зондирующего импульса) и приемной (прием сигнала, отраженного от цели).
Большинство антенн, применяемых на сверхвысоких частотах, — направленные т. е. обеспечивают прием или излучение только в пределах определенных секторов.
Способность антенн концентрировать излучаемую электромагнитную энергию характеризуют специальные графики, называемые диаграммами направленности. Обычно диаграммы направленности строят для двух плоскостей: горизонтальной и вертикальной.
Диаграмма направленности антенны представляет собой график зависимости напряжения сигнала на входе приемника от угла поворота данной антенны в соответствующей плоскости при работе этой антенны либо на передачу, либо на прием.
Следует иметь в виду, что диаграмма направленности антенны не зависит от того, применяется ли антенна в качестве передающей или приемной, т. е. любая антенна является обратимой.
На рис. 5 для примера приведена диаграмма направленности, построенная в полярных координатах. У этой диаграммы направление максимального сигнала совмещено с направлением начала отсчета углов поворота антенны (θ = 0), а сам максимальный сигнал принят за единицу, т. е. в направлении радиусов векторов здесь отложена не сама величина интенсивности сигнала Е, а пропорциональная ей величина Е/Етлх.
Из рис.5 видно, что диаграмма направленности имеет характерную лепестковообразную форму. Лепесток, соответствующий максимальному сигналу (в данном случае θ = 0), называют главным лепестком диаграммы направленности, а все последующие — боковыми лепестками. Часто боковые лепестки нумеруют по порядку в направлении от главного лепестка. Так, например, лепестки диаграммы на рис. 5, лежащие под углами θ1 = 60 и 300°, называют первыми боковыми лепестками; следующие за ними — вторыми боковыми лепестками (θ2 = 120 и 240°) и т. д.
Как правило, величина боковых лепестков уменьшается по мере роста их номера.
Направления, в которых антенна не принимает и не излучает, называются нулями диаграммы направленности. Побочные максимумы и нули диаграммы направленности всегда чередуются.
Антенны, применяемые на сверхвысоких частотах, часто обладают столь узкими диаграммами направленности, что их графическое изображение в полярной системе координат становится затруднительным. В этих случаях диаграммы строят в прямоугольной системе координат, откладывая по вертикали величину Е/Етлх, а по горизонтали — угол поворота антенны. Примером такой диаграммы может служить кривая 1 на рис. 6, построенная для той же антенны, что и на рис. 5.
В описаниях различного типа аппаратуры часто вместо диаграмм направленности приводят их числовую характеристику, указывая углы раствора главного лепестка в вертикальной и горизонтальной плоскостях, местоположение боковых лепестков и их интенсивность
Под углом раствора диаграммы направленности в данной плоскости принято понимать угол главного лепестка, лежащий между направлениями, в
которых напряжение сигнала падает до значения Есигн = 
= 0,707 от максимальной величины Етах.
В соответствии со сказанным угол
раствора главного лепестка у диаграмм, показанных на рис. 1 и 2, составляет θо = 50°.
В некоторых случаях диаграммы направленности строят не в относительных величинах напряжения E/Emах, а в относительных величинах мощности. Так как мощность пропорциональна квадрату напряжения, то диаграмма направленности по мощности может быть получена при возведении в квадрат соответствующих величин Е/Етах. Таким путем, в частности, была построена кривая 2 на рис. 2, представляющая диаграмму по мощности той же самой антенны, что и кривая 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.