сямальнбе значение Imax. Пусть антенна б направлении главного излучения создает поле Е. Можно предположить, что то же самое поле Е создается другой антенной, имеющей длину /эфф, у которой ток, имеющий равномерное распределение, равен Imax (рис. 2 55Й).

Из графиков, приведенных на рис 2 56, видно, что электродвижущая сила, наведенная в полуволновом диполе в диапазоне КВ, больше, чем в диапазоне УКВ, при равенстве напряженностей поля Е, возбуждающего антенны. Из этого же рисунка видно, что для диполя в диапазоне Х=10 м, имеющего усиление 0=1, его длина /эфф=3,18 м. В диапазоне А,=2 м та же самая антенна с эффективной длиной /=3,18 м имеет усиление G=14 дБ.

Длина Волны, м

80 40 20 15 Ш 2

4 6 810 20 40 SO 100 Частота, МГц

200 т то

Рис. 2.56. Зависимость эффективной длины антенны от частоты (длины волны) и усиления

Эффективная площадь раскрыва антенны. Поток вектора Умова - Пойнтинга передающей антенны на расстояинн г от нее определяется по формуле

/> = РиО=:ОРиал/4я/- . (2 142)

Перехватьшаемая антенной мощность зависит от такого параметра, как площадь апертуры (раокрыва) антенны. Для того чтобы лучше уяснить себе этот термин, представим приемную антенну в виде рупорной антенны, иа которую падает плоская волна (рис. 2.57). Если бы эта антенна могла поглощать всю мощность, падающую иа ее раскрыв (апертуру), то мощность, принятая антенной, была бы равна

Р = />-4. (2.143)

Падающая на раскрьш антейны электромагнитная волйа возбуждает в антенне с входным сопротивлением 2а=Яа+1 Ха электродвижущую силу V. Часть принятой антенной мощности передается к приемнику, имеющему входное сопротивление Zo=Ro+ + iX(, (рис. 2.58). Тогда ток, который проходит в приемник, подключенный к антенне,

(2.144)

а мощность, выделяемая в приемнике,

(2,145)

Рис, 2.57. Падение плоской волны на раскрыв А рупорной антенны

Достаточно просто показать, что максимальная мощность, выделяемая в приемнике, соответствует условию согласования сопротивлений, согласно которому Ra=Ro и -ХА = Ха.

П/10ская водна

Рис. 2.58. Возбуждение антенны падающей волной: а - антенна, нагруженная на сопротивление Zo, иа которую падает плоская волна; б - эквивалентная схема

Введем понятие эффективной площади раскрыва, под которой будем понимать отношение мощности, попадающей в приемник Ро,

к плотности мощности р, падающей на раскрыв антенны:

АэФФ = Ро1Р- (2146)

Для антенны без потерь {Ra=Q) согласно формуле (2,136) А = изл. Тогда при полном согласовании, т. е. при Ro=Rизл, получаем формулу для максимального значения эффективной площади раскрыва

тях

(2.147)

Ё табл. 2.4 приведены значения Аэфф max для некоторых Типов антенн.

Для реальных антенн значение ЛэФФ max всегда меньше физической площади раскрыва антенны. Для оценки эффективной площади раскрыва антенны вводят понятие коэффициента использования поверхности раскрыва, равного отношению эффективной площади раскрыва антенны к физической площади раскрыва:

(2.148)

Максимальное значение коэффициента использования поверхности раскрыва достигает (для идеальных антени) значения /Сип=1. Для весьма хороших антени значение коэффициента использования поверхности достигает значений 0,7 ... 0,8.

Ток /д в антенне с сопротивлением излучения 7?а является источником переизлученной волны с мощностью

(2.149)

Отношение мощности, переизлученной антенной, к Плотности мощности, падающей а раскрыв антенны р, определяет площадь переизлучеиня (апертуру рассеяния) Лрас-

рас = Ррс/Р = /?а/Ка + о) + (а + о)] (2.150)

Для короткозамкнутой антенны, полностью согласованной с падающим полем, Лрас=Лэффта1. При рассогласовании антенны

(2.151)

причем Орас 1.

Если сопротивление потерь Rn>0, то часть энергии выделяется в антенне в виде тепловой энергии. Можно ввести понятие площади потерь

рас - Лрас/Лэфф тах<

llPn/P-

(2.152)

Отношение сопротивлений Ro/Ru3/i

Рис. 2.59. Зависимость компонент А от отношения Ло/Лизл