Убывание амплитуды тока приводит к расширению основного лепестка ДН, увеличению уровня боковых лепестков и замене направлений нулевого излучения направлениями минимального излучения.
Конструкция антенны бегущей волны.
АБВ выполняются на базе замедляющих структур, способных поддерживать медленную поверхностную волну.
Любая АБВ состоит из возбудителя электромагнитного поля(открытый конец волновода) и направителя(собственно антенны), представляющего собой замедляющую структуру, трансформирующую электромагнитное поле возбудителя в поле поверхностной волны, которая в свою очередь при конечной длине направителя создает излученную волну. При этом поверхностная волна частично отражается от конца антенны.
Направленные свойства АБВ можно анализировать с двух точек зрения:
1.Считают, что излученное поле создается синфазной поверхностью, являющейся частью плоского фронта поверхностной волны на конце антенны(эквивалентная апертура), перпендикулярного её оси. Амплитуда возбуждающего поля распределена по её поверхности по экспоненциальному закону. Максимум излучения перпендикулярен фронту волны, т. е. Направлен вдоль оси антенны. Коэффициент замедления и размеры эквивалентной апертуры определяются исходя из структуры поля направителя бесконечной длины. Согласно апертурному методу расчета ДН не зависит от длины антенны. В действительности амплитудное распределение в эквивалентной апертуре зависит от длины направителя.
2. Замедляющая структура рассматривается как АБВ с пониженной фазовой скоростью, представляющая собой совокупность непрерывно расположенных элементарных излучателей. При этом волной, отраженной от конца антенны, двигающейся к генератору, пренебрегают. Данный метод расчёта называют методом продольного излучателя.
Пригодность этого метода становится ясной, если исходить из предположения, что излучение происходит не только на конце замедляющей системы, но создаётся некоторой областью, примыкающей к концу антенны. Наличие этой области объясняется обратным влиянием возмущенного поля на конце антенны на структуру поля близких к нему участков замедляющей системы. При большой длине направителя (десятки λ) относительная длина его излучающей части невелика, и ДН можно рассчитывать апертурным методом.
Вблизи возбудителя существует зона, в которой происходит формирование поверхностной волны. Эта зона является излучающей, и её размер определяется по формуле lиз=λ/6(c/v-1).
Для длинных антенн(L>10λ) соотношения (11) и (12) не выполняются. Понятия оптимальной длины для таких антенн не существует.
Следует иметь в виду, что излученное АБВ поле является результатом интерференции поля, излученного замедляющей структурой, и поля, непосредственно излученного возбудителем, не перешедшего в поверхностную волну. Это поле искажает ДН АБВ, вследствие чего стремятся к его уменьшению.
Импедансная плоскостная антенна
Наряду с диэлектрическими стержневыми антеннами применяются плоскостные диэлектрические и ребристые (гребенчатые) антенны.
Направленные свойства импедансных плоскостных антенн при одинаковых размерах примерно одинаковы.
Плоскую замедляющую поверхность (рис 9.12), вблизи которой создаются
поверхностные волны, принято характеризовать поверхностным сопротивлением Zs , которое в случае волны электрического типа (Hz=0) определяется как отношение продольной (тангенциальной к замедляющей поверхности) составляющей вектора E(Ez) к поперечной тангенциальной составляющей вектора H(Hy):
Zs=Ez/Hy
Исходя из свойств поверхностной волны, величину Hy представим в виде:
1) (9.10)
где α – коэффициент ослабления поля поверхностной волны в направлении оси x; βz – коэффициент фазы поверхностной волны в продольном направлении.
Считая составляющую Ну заданной, из уравнения rotH=iωε0E определим составляющую Еz:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.