Из формулы (5) видно, что К антенны обратно пропорционален произведению углов раствора главного лепестка и, следовательно, равноценные по усилению антенны будут иметь одинаковые произведения углов раствора. Так, например, две антенны, у одной из которых θ0 = 1,5° и Ф0 = 20°, а у другой θ0 = 5° и Ф0= 6°, будут иметь одинаковое усиление, несмотря на сильное различие их пространственных характеристик направленности.
Приведенный пример показывает, что знания только одной величины К еще недостаточно для того, чтобы охарактеризовать направленные свойства той или иной антенны.
Коэффициент усиления Gантенны и ее диаграммы направленности зависят от геометрических размеров излучающего отверстия, а именно:
G = 4p·Sэфф/λ2 (6)
где Sэфф — эффективная площадь излучающего отверстия антенны;
λ2 — квадрат длины волны в тех же единицах, что и S,
В литературе, особенно иностранной, часто коэффициет усиления выражают в децибелах, т. е. вместо значения G. даваемого формулой (6), приводят его удесятеренный логарифм:
G|db| = 10 lg(4p·Sэфф/λ2)(7)
На рис. 9 зависимости (6) и (7) представлены графиком, на котором по горизонтали отложена величина эффективной площади излучающего отверстия в квадратных длинах волн Sэфф/λ2, а по вертикали слева даны величины коэффициента усиления G.
Дополнительная шкала справа на рис. 9 дает соответствующие значения коэффициентов усиления в децибелах.
У приемных антенн величину коэффициента усиления иногда выражают через так называемую поверхность поглощения Qэфф.
G = 4p· Qэфф /λ2(8)
В силу «обратимости» антенны ее коэффициент усиления остается одним и тем же как при работе на передачу, так и при работе на прием, поэтому Qэфф = Sэфф
Отношение эффективной площади излучающего отверстия Sэфф к геометрической Sr называется коэффициентом использования поверхности (сокращенно КИП) излучающего отверстия или раскрыва антенны и обозначается буквой γ.
γ = Sэфф/ Sr = Qэфф/Qг (9)
Максимальное значение γ равно единице, что достигается лишь в том случае, когда в раскрыве антенны образуется плоская электромагнитная волна с одинаковым (однородным) распределением амплитуд.
У реальных антенн либо из-за отклонения волны от плоской, либо вследствие трудностей получения однородного распределения амплитуд поля в раскрыве антенны коэффициент γ оказывается меньше единицы.
Приемная антенна улавливает свободные радиоволны и преобразует их в связанные волны, подводимые с помощью фидера к приемнику. В соответствии с принципом обратимости антенн свойства антенны, работающей в режиме передачи, не изменяются при работе этой антенны в приемном режиме.
Передающая антенна преобразует энергию токов высокой частоты, вырабатываемых передатчиком, в энергию свободных радиоволн и распределяет ее определенным образом о пространстве. Приемная антенна преобразует энергию свободных радиоволн, приходящих с определенных по отношению к ней направлений, в энергию токов высокой частоты на входных элементах приемного устройства.
Радиопередатчик с антенной, среда распространения радиоволн и радиоприемник с антенной образуют систему радиосвязи (радиолинию). Связующим элементом здесь является среда, область пространства (радиотрасса), в которой происходит распространение радиоволн.
Наряду с полезным сигналом на приемную антенну могут воздействовать посторонние сигналы — помехи. Надежность прохождения радиоволн, несущих полезный сигнал, «а пути от передающей до приемной антенн определяет устойчивость работы радиолинии.
Радиоволны могут распространяться в атмосфере, вдоль поверхности земли, в толще Земли и космосе. В однородной (или слабо неоднородной) среде радиоволны распространяются по прямолинейным (или почти по прямолинейным) траекториям. Это прямые радиоволны. С их помощью можно осуществить радиосвязь лишь при наличии прямой геометрической видимости между антеннами корреспондентов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.