Теперь суммарная апертура

(2.153)

На рнс. 2.59 приведены графики зависимости отдельных составляющих А, и суммарной апертуры Л от отношения сопротивлений Ro/Rnsa-

Существует класс апертурных антенн. К таким антеннам относятся параболические антенны (здесь апертура - раскрыв зеркала), рупорные антенны (апертура - раскрыв рупора) н др.

Единицей измерения площади раскрыва может быть или квадратный метр, или Л1

Коэффициент использования поверхности раскрыва определяется по формуле (2.148).

7от т

*2 * £ в Iff 12 n IB W ZO 22 2f 21 2S ZO 32 3i- .11 Усиление

Рнс. 2 60. Зависимость эффективной апертуры от усиления для различных типов антенн в различных частотных диапазонах

Для класса апертурных антенн Кип<1, но для некоторых типов антенн значение этой величины может н превышать 1. К последним относятся антенны поверхностной волны и большинство проволочных антенн.

Взаимосвязь между эффективной площадью раскрыва ЛэФф, коэффициентом направленного действия D и длиной воЛны к записывается в виде соотношения

Лфф = A,2D/4ii. (2.154)

Антенна

На рнс. 2.60 приведены графики зависимости Лэфф(0, Я). Взаимосвязь между Лэфф и шириной диаграммы направленности в двух Плоскостях ая и ая моЖ1но установить, используя формулу (2.128).

Приемная антенна, поглощающая мощность электромагнитного поля При падении на нее электромагнитной волны, является

своеобразным экраном --

для радиоволн. На рис.

2 61 схематично показано распределение поля за приемной антенной. Из рисунка видно, что сразу за приемной антенной напряженность электромагнитного поля уменьшается.

Для полуволнового диполя эффективная площадь раскрыва представляет собой эллипс (рис. 2.62) с большой осью Ле=ЗХ/4 н малой осью Лн=Х/4.

Для антенн поверхностной волны, например антенны Уда - Ягн, взаимосвязь между линейными размерами эффективного раскрыва и ширинами диаграммы направленности антенны в двух основных плоскостях Ое н он устанавливаются соотношениями

Рассеянная волна

- -

Рнс 2 61 Эффект экранирования приемной антенной падающего поля

Ае = 2/Лэфф я /яа ; Л/у = 2 ]/Лэфф /ла .

(2.155); (2.156)

Если две или более элеме1итарные антенны расположены вблизи друг от друга (например, одна над другой, рис. 2.63), то для уменьшения потерь усиления результирующей антенной системы необходимо, чтобы эффективные площади раскрыва парциальных элементов антенны не перекрывались. Наиболее целесообразно в

Рис. 2.62. Эффективная площадь раскрыва полуволнового диполя

этом случае располагать элементы антенной системы таким образом, чтобы края парциальных эффективных площадей раскрыва соприкасались друг с другом.

Для решетки излучателей поперечного излучения (рис. 2.64) линейные размеры эффективной площади раскрыва одного элемента вычисляются по формулам

Ае = /Лэффа£/а; = УЛфф (2.157а) ; (2.1576)

Сравнение формул (2.156) и (2.157) показывает, что в последнем случае линейные размеры эффективной площади раскрыва приблизительно иа 12% меньше, чем при использовании этих же элементов в антеннах продольного излучения. Рассмотрим несколько примеров.

Апертура попуВол-мооого даподя Апертура антен пы типа Волно-

бой канал -

Апертура двухэтажной антен ны с расстоя- тем между Шажами HJLJZ

Рис. 2.63. Совмещение апертур двух антенн, отстоящих друг от друга на расстояние W2

v\\\\\\\w\W\\\\\\V-

Рис. 2 64. Эффективная площадь раскрыва решетки излучателей 3X4

Пример 1. На зажимах приемной антенны, выполненной в виде полуволнового диполя, принимающего радиоизлучение с длиной волны А,=2 м и нагруженного на сопротивление У?о=изл = = 73 Ом, наведено напряжение [/д=0,1 мВ. Необходимо рассчитать мощность излучения станции, расположенной иа расстоянии г=100 км от приемной антенны, при условии, что в качестве передающей антенны используется полуволновый диполь, а обе антенны ориентированы друг на друга максимумами диаграмм направленности.

1. Электродвижущая сила иа выходе приемной антенны К = 2{/д = 2-0,Ы0- = 2.10-* В.

2. Эффективная площадь раскрыва для полуволиового диполя (см. табл. 2.4)

фф = 0,13Л,2 = 0,13-22 = 0,52 м2.

3. Плотиость мощности в месте расположения приемной антенны

/7 = /4Лэфф У?изл =(2-10-*)2/4-0,52-73 = 2,63-10- Вт/м. 4 Мощность излучения передающей антенны

изл = 4 л г2 P/G = 4 л (100 10)2.2,63 10~ /1,64 = 20,1 Вт.

Пример 2. Ширины диаграммы направленности антенны Уда-Яги, работающей на волне длиной Я.=2 м, равны aiB=25° и