зованной волны уровень принимаемого сигнала снизкае*сй на 3 дВ. Если же направление вращения поляризации приходящей волны противоположно тому, на которое рассчитана данная антенная система, то можно ожидать значительного ослабления (до 40 дБ) уровня принятого сигнала.

Большее усиление можно получить, используя уже известный нам прием, а именно: объединяя в антенную систему две или несколько рассматриваемых антенн.

К крестообразным относятся и антс1П1ы, изображенные на рнс. 6 22. Две пары диполей, входящих в состав антенны, расположены друг от друга на расстоянии, равном Х/2. Соединение кабеля с линиями, осуществляющими питание каждой из пар диполей, приводит к тому, что токи, протекающие в противоположно расположен-

а,гх

Рис. 6.22. Антенны с круговой диаграммой направленности:

J - крестообразная антенна; б -ее диаграмма направленности; е-

спиральная антенна

иых диполях, сдвинуты друг относительно друга па 180°. Вследствие этого результирующая напряженность поля иа оси системы равна нулю. В горизонтальной плоскости диаграмма близка к круговой (рис. 6 226).

Усиление антенны близко к усилению полуволнового вибратора. Размещение друг над другом нескольких таких антенн приводит к росту усиления. Например, две антенны, разнесенные по вертикали на расстоянии 0,5Я, имеют усиление 1,2 дБ, а четыре (при S= = 0,82Я) - усиление 3,7 дБ.

Спиральные антенны. Ранее (см. § 5.5) уже несколько касались спиральных антенн. Позднее (§ 6.7) эти антенны будут рассмотрены достаточно подробно. В этом лараграфе целесообразно остановиться на одной схеме спиральной антенны, изображенной на рис. 6 22в. Эта антенна обладает круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Спираль имеет диаметр 0,63Л, шаг намоткн - 0,5Я. Длина витка составляет 2Л. Обычно витки спирали наматываются на алюминиевую трубку диаметром 0,23,.. Высота антенны составляет 5К. Усиление, которое реализует антенна, равно 7 дБ. Для питания антенны используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.

6.3. Антенны поверхностной волны

Среди антенны УКВ, обладающих большим усилением, выделяется группа антенны поверхностной волиы и родственная ей группа антенн вытекающей волны. К первой группе относятся длинные антенны Уда-Яги, содержащие большое число пассивных элементов, а также диэлектрические антенны. Типичным представителем антенн вытекающей волны является многощелевая антенна, используемая в сантиметровом диапазоне.

Как антенна поверхностной волны, так и антенна вытекающей волны принадлежат к одному общему классу антенн бегущей волны, к которому также относятся апериодические антенны, спиральные антенны и др. Отличительной чертой таких антенн является достаточно большая длина, достигающая нескольких длин воли и более. Кроме того, эта группа антенн характеризуется полным или частичным отсутствием отраженной волны.

Поверхностная волна и ее свойства. Для увеличения усиления антенны требуется ее удлинить, что достигается путем увеличения числа пассивных элементов. Поле, создаваемое активными элементами системы, практически не изменяется при его распространении вдоль длинной системы пассивных элементов. Обычно в качестве границы поля поверхностной волны указывают те области пространства вокруг пассивных элементов, где напряженность поля уменьшается на 20 дБ. Характерная картина распределения поля вокруг активных и пассивных элементов антенны показана на рис. 6 23.

Типичным представителем антенн поверхностной волны является диэлектрическая антенна (рис. 6 24а). Благодаря различию диэлектрической проницаемости окружающей среды (воздуха с ег=1) и среды диэлектрической антенны (например, для полистирола ег= =2,3) происходит концентрация электромагнитной энергии в пространстве, окружающем диэлектрическую антенну.

Этот же процесс можно объяснить с помощью явления замедления волны в диэлектрической антенне. Аналогичный эффект может быть реализован и при другом выполнении замедляющей среды.

Например, замедленная йолна образуется в уже знакомой нам антенне Уда-Яги, где пассивные элементы, имеющие длину несколько меньше, чем Я/4 (речь идет о половине длины директора), создают условия для распространения замедленной волны. Другие замедляющие структуры показаны иа рис. 6.246-д

Рнс 6 23. Распределение напряженности поля вблизи антенны Уда - Яги длиной 6Я, для которой расстояние Н-Ц=0,25Я, а расстояние ri-vr=t\ о) а - антенна без рефлектора; б - антенна с рефлекторо

В замедляющих структурах длина волиы отличается от длины волиы в свободном пространстве и определяется по формуле К= =--7/Ko=v/c, где Л - длина волиы в замедляющей среде, Ло - длина волны в свободном пространстве.

Распределение поля в плоскости, перпендикулярной оси замедляющей системы, в большой степени зависит от коэффициента замедления К. Затухание в радиальном направлении определяется коэффициентом затухания А, а результирующее затухание

Л=аЯ = 2я/1-Д-2 (6.1)

Из этой формулы следует, что при К=1, т. е. при отсутствии замедляющей среды, затухание равно нулю: Л = 0. Если замедление отлично от единицы, то поле на расстоянии в одну длину волиы ослабевает в е раз. Например, при К=0,9 поле Ллабевает в 316 раз (или на 25 дБ).