Полезно также запомнить следующую информацию для вибраторов, длина которых равна четному числу волн, в направлении 6 = 90° (или 9=270°) f(9)=0.

До сих пор анализировались диаграммы иаправлеиности вибраторов, имеющих симметричное питание. Обратимся теперь к рассмотрению диаграмм направленности вибраторов, имеющих несимметричное питание На рис. 2 68г приведена диаграмма направленности вибратора с несимметричным питанием длиной 1=К. Эта диаграмма идентична диаграмме направленности вибратора с симметричным питанием длиной 1=21 (см. рис. 2.68е). Такая закономерность сохраняется и для более длинных вибраторов, т. е. диаграмма направленности вибратора с несимметричным питанием длиной ЗА 5А 7Х, ... идентична диаграмме направлениости вибратора с симметричным питанием длиной 1=2%, 6\, 10%, И%, ...

Влияния экрана на поле вибратора. Как правило, вибраторы находятся на небольшом расстоянии от поверхности земли и поэтому ее влиянием нельзя пренебречь при расчете реальной диаграммы направленности антенны Влияние земли проявляется в виде токов, которые наводятся в ней полем антенны. Распределение токов, наведенных в земле, зависит от типа антенны, высоты подвеса, частоты, а также от электрических свойств земли. Строгий анализ влияния земли провести крайне сложно. Поэтому здесь ограничимся приближенным анализом. Принятые приближения сводятся к следующему: реальная земля заменяется бесконечно протяженным, идеально проводящим плоским экраном.

Если над таким экраном расположить горизонтальный полу-волновый диполь, то поле в точке наблюдения Р будет обусловлено действием как прямой волны, так и отраженной (рис. 2.69).

Рис 2 69 Прямая и отраженная волиы

а - для горизонтального, б - для вертикального диполя

Из так называемых граничных условий вытекает требование, что электрическое поле на поверхности идеального экрана равно нулю. Это означает, что фаза отраженной волны в точке отражения изменяется на 180°. Влияние земли можно заменить действием мнимого вибратора, расположенного по другую сторону экрана зеркально относительно действительного вибратора, причем фаза возбуждения мнимого вибратора будет отличаться от фазы возбуждения реального вибратора на 180°.

Таким образом, вибратор над идеальным экраном можно рассматривать как антенную систему, содержащую два вибратора, разнесенных на расстояние 2Л и возбужденных противофазно.

Реальная антенна

J /

Зеркальное изображение Рис. 2 70. Диполь и его зеркальное изображение

В случае, когда вибратор установлен наклонно относительно земли, его зеркальное изображение будет также наклонно (рис. 2.70). Для анализа многочисленных различных случаев наклонно расположенных над землей вибраторов достаточно ограничиться лишь двумя основными вариантами: горизонтальный и вертикальный способы расположения вибраторов. Остальные варианты легко анализируются исходя из двух основных.

tl a) 50° SO 70°В0ЦО70е010°~

2 1,5 1 0,5 0 0,5 1 1,5 Z г)

50 60° 70°~WJ

WSO 50

2 1,5 1 0,5 0 0,5 1 1,5 2 S)

Рис 2 71. Диаграммы направленности горизонтального диполя, размещенного

плоскость, перпендикулярная оси вибратора и плоскости экрана,

скости экрана

opизoнтaльиый диполь. Йистема в виде горизонтального вибратора, расположенного над экраном, обладает следующими свойствами.

1. Система излучает сферическую волну, фазовый центр которой находится в точке Ад (см. рис 2 69), находящейся посередине между вибратором и его зеркальным изображением.

2. В каждой точке, отстоящей от точки Ло на расстояние от фазового центра, фаза излученной волны одинакова и не зависит от полярной координаты точки наблюдения.

3. Амплитуда напряженности электрического поля Ет обратно пропорциональна расстоянию г.

4. Амплитуда напряженности результирующего поля Ет зависит как от напряженности поля Ео одиночного вибратора, так и от множителя комбинирования /(б):

Етп = Eof (б) = Ео 2sin (k h sin 6). (2.166)

Отсчет угла б производится от плоскости экрана (см. рис. 2.696), для которой 6 = 0°.

5. Напряженность электрического поля Е на поверхности экрана не зависит от высоты подвеса вибратора и везде равна нулю.

2 1,5 1 0,5 О 0,5 1 1,5 г 3]

50 60 70° STWlOJoso h = %X

2 1,5 1 0,5 О 0,5 1 1,5 2

50\ 60° 70SOZaOlSO 70°SO 50°

на высоте h над идсатьным экраном:

---плоскость, про\одящая через ось вибратора н перпеиднкуляриая пло-