6. Так как амплитуды падающей пад и отраженной £отр волн равны между собой (экран идеально проводящий), то максимальное значение результирующего поля Етах=2Ео, а минимальное значение £1 = 0

На рис. 2 71 приведены диаграммы направленности горизонтального диполя над экраном для различных значений высоты подвеса Л. Сплошными линиями показаны диаграммы направленности в плоскости, перпендикулярной оси вибратора. На некоторых графиках пунктирной линией даны диаграммы в плоскости, проходящей через ось вибратора и перпендикулярной плоскости экрана.

Анализ диаграмм направленности, приведенных на рис. 2.71, показывает, что с увеличением h (в пределах 0</г<ЗХ/8) видоизменяется форма диаграммы иапра/вленности, а именно- диаграмма упрощается, а ее главный лепесток наклоняется к экрану (при

h = 3%/8 бтах=40°, а при ft = X/2 б ах = 30°).

При /г=Л/2 в направлении 6 = 90° наблюдается уменьшение уровия диаграммы до нуля. С дальнейшим ростом высоты подвеса диполя при А = 5А,/8 6mai = 25°, а направлению 6=90° соответствует боковой лепесток, по мощности незначительно уступающий основному

При /i=3X./4 уровень бокового лепестка (6 = 90°) становится соизмеримым с уровнем двух других.

Рис 2 72 Графики изменения углового положения боковых лепестков диаграммы направленности горизонтального полуволнового вибратора, расположенного над экраном, в зависимости от высоты подвеса hfX (б,, бо - угловая ориентация соответственно максимума лепестка и нуля диаграммы иаправленности). Для вертикального вибратора необходимо & , и бо поменять местами

При дальнейшем увеличении высоты подвеса вибратора Л нижние лепестки все ближе наклоняются к экрану, а общее число лепестков в диаграмме направленности постоянно увеличивается. На рис. 2.72 приведены графики изменения углового положения нижних и боковых лепестков диаграммы направленности вибратора в зависимости от высоты его подвеса иад экраном.

На самом деле землю нельзя считать идеальным экраном. Реальная проводимость земли а кончена, кроме того, ее диэлектрическая проницаемость е также конечна (см. табл. 2.1). В свизи с этим амплитуда отраженной волны отр меньше амплитуды падающей £пад, т. е. £отр<£пад, ПОЭТОМУ амплитуда результирующей ВОЛНЫ не достигает максимального значения- £р тах2£пад, а минимальное значение амплитуды результирующей волны не равно нулю. На рис. 2.73 приведены графики, показывающие реальное

-Т 70° --717°

,50

Рис 2 73 Влияние реальной земли иа диаграмму направленности горизонтального вибратора

идеальный экран,---реальная земля

влияние земли на диаграмму направленности горизонтального вибратора (пунктирнаи линия); здесь же для сравнения приведена диаграмма направленности горизонтального вибратора над идеальным экраном (для той же высоты подвеса /г=1,5Х). Так как ослабление отраженной волны зависит от угла падения б, то меньшему влиянию подвержена диаграмма направленности при малых б. Для больших б, для (Которых амплитуда отраженной волиы минимальна, наблюдается сильное заплыванне нулей диаграммы.

Пример Диполь расположен на высоте /г=16 м над землей Если диполь излучает волну длиной Я=80 м, то /гД= 15/80 = = 0,188Я, Результирующая диаграмма направленности имеет один лепесток, максимум излучения которого ориентирован под углом 6=90°.

Если тот же самый диполь излучает волну длиной Я,= 10 м, то /гД= 15/10 = 1,5Я,. В этом случае в результирующей диаграмме направленности наблюдаются трн лепестка, максимумы которых ориентированы под углами бтах=10°, 30° и 60°. В направлении углов 6=20°, 42° и 90° уровень результирующей диаграммы направленности равен нулю

Вертикальный диполь. Система, представляющая собой вибратор, расположенный перпендикулярно к проводящей плоскости, обладает следующими свойствами.

1. Вибратор имеет свойства сферического излучателя (т. е. такие же свойства, какие описаны в п. 1-3 для горизонтального вибратора, расположенного над экраном).

2. Из-за того, что фазы возбуждения основного вибратора и его зеркального изображения совпадают, максимум диаграммы на-правлениости ориентирован вдоль плоскости экрана (см. рис. 2.70).

3. Диаграммы иаправленности данной системы в горизонтальной плоскости представлиюг собой окружности. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости может иметь двух- или многолепестковую структуру.

4. Увеличение высоты подвеса вибратора иад экраном приводит к увеличению числа боковых лепестков.

5. Амплитуда напряженности поля Ет такой системы определяется как диаграммой направленности самого вибратора, так и множителем комбинирования:

£. = /(е)/(б) =

(sine)-

COS (я l/X)

cos б

X2cos(Msin6). (2.167)

На рнс. 2.74 сплошной линией даны графики диаграмм направленности вертикального вибратора, расположенного над бесконечным идеально проводящим экраном, при различных высотах подвеса вибратора.

Z0 1,5 10 0,5 о 0,5 to 1,5 2,0 ±

50° 60 TOmSWo ggo ggo

2,0 1,5 1,0 0,5 О 0,5 1,0 1.5 2,0 50 60° 70°80°JOa0o 60° 50°

20 1,5 1,0 0,5 О 0,5 1,0 1,5 2,0 24 (5 1,0 0,5 О Ц5 1,0 1,5 2,0 в) г)

Рис 2 74 Диаграммы направлениости полуволнового вертикального вибратора для различных высот его подвеса

6 Ослабление отраженной вертикально поляризованной волны, зависящее ог проводимости а почвы и ее диэлектрической проницаемости Бг, сильно увеличивается с уменьшением угла б Поэтому прнземнаи волна, т. е. волна, распространяющаяся вдоль по-