Антенно-фидерные устройства. АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА РТ. Антеннофидерные устройства
 Скачать 7.65 Mb.
|
|
АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА 2015 Электронный учебник Рязань Рязанский колледж электроники Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком. Нелегальное копирование и использование данного продукта запрещено. Автор Бирюкова Ольга Владимировна 2 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие …………………………………………………………………… 3 Введение ……………………………………………………………………….. 4 Раздел 1. Распространение радиоволн ………………... ……………………. 6 1.1. Электромагнитные волны. 6 1.2. Распространение радиоволн в земных условиях ………………... 20 1.3. Распространение гектометровых, километровых и мириаметровых волн …………………………………………………………………. 29 1.4. Распространение декаметровых волн ……………………………. 36 1.5. Распространение сантиметровых, дециметровых и метровых радиоволн …………………………………………………….……... 45 1.6. Особенности космической связи ……………….………………… 55 Вопросы для самопроверки …………………………………………………... 57 Раздел 2. Фидеры ………………………………………………………..…... 58 2.1. Классификация и характеристика фидеров …………………….. 58 2.2. Фидерные трансформаторы ……………………………………… 83 Вопросы для самопроверки …………………………………………………... 94 Раздел 3. Антенны …………………………………………………….…….. 95 3.1. Основные параметры и характеристики антенн .......................... 95 3.2. Симметричный и несимметричный вибраторы ……………….. . 107 3.3. Основные типы антенн длинных и средних волн ……………... 119 3.4. Антенны коротких волн. 129 3.5. Антенны ультракоротких волн. 144 3.6. Основы расчета характеристики элементов конструкций антенн различных диапазонов 173 Вопросы для самопроверки …………………………………………………. 173 Литература …………………………………………………………………… 209 3 Предисловие Курс "Антенно-фидерные устройства " - один из курсов в системе подготовки техников по специальности 210308. Цель его – изучение физических процессов распространения радиоволн, особенности конструкций и принцип действия антенно-фидерных устройств. Основные понятия и термины, используемые в области антенно-фидерных устройств. А также технические характеристики антенн различных диапазонов. В работе над курсом студенты должны приобрести навыки принципов распространения радиоволн различных диапазонов правил эксплуатации и обслуживания антенно-фидерных устройств. По завершении изучения курса студент должен быть подготовлен к самостоятельному использованию и установке антенно-фидерных устройств. Для успешного усвоения материала дисциплины необходимо знание основных вопросов, излагаемых в курсах Радиотехнические цепи и сигналы, Импульсная техника, Телевидение, Радиоприемные устройства, «Радиопередающие устройства и Электронная техника». Электронный учебник представляет собой интерактивное учебное пособие по курсу "Антенно-фидерные устройства. Вопросы для самопроверки в конце каждого раздела предназначены для лучшего усвоения изученного материала. Также учебное пособие содержит практические работы в компьютерном исполнении с описаниями порядка их выполнения и краткими теоретическими сведениями. 4 Введение Антенно-фидерные устройства (АФУ) входят в состав радиопередающего и радиоприемного устройств и выполняют две основные задачи 1) передачу энергии высокой частоты от генератора (передатчика) к антенне и излучение ее в пространство 2) улавливание (прием) энергии распространяющихся в пространстве радиоволн и передачу ее на вход приемного устройства. Первая задача — излучение сигнала — решается радиопередающим устройством, вторая — прием сигнала — радиоприемным устройством. Излучает и принимает сигналы антенна по линии передачи энергия подводится к антенне или к. приемному устройству. Таким образом, АФУ состоит из двухосновных частей антенны и линии передачи. Применяются фидерные линии и волноводные линии волноводы. Кроме этих основных частей, в состав АФУ входят антенный переключатель, органы настройки антенны, согласующие устройства, симметрирующие устройства, вращающиеся, качающиеся и неподвижные сочленения, распределительные устройства (направленные ответвители, аттенюаторы, тройники, предельные волноводы, переходные устройства, возбудители волноводов в другие устройства. Каждый конкретный тип АФУ отличается своими конструктивными особенностями, ив него входят те или другие из перечисленных выше устройств. Место и назначение антенн Антенны являются техническими устройствами и входят составной частью в любую радиотехническую систему, осуществляющую передачу, излучение и прием радиоволн для определенных целей служб радиосвязи, радио- и телевизионного вещания. Передающая телевизионная антенна — это элемент передающей радиостанции, который преобразует электромагнитные колебания, движущиеся от передатчика по фидеру к входу антенны, в расходящиеся по определенному закону электромагнитные волны свободного пространства. Приемная антенна преобразовывает энергию приходящей электромагнитной волны в электромагнитные колебания в фидере, подключенном ко входу приемника. Следовательно, приемная антенна — это техническое устройство, в котором электромагнитное поле, существующее в той же области пространства, где расположена приемная антенна, создает распределение тока, в результате чего из электромагнитного поля отбирается энергия и направляется к приемнику. С принципиальной точки зрения приемные и передающие антенны могут выполняться совершенно одинаково (принцип обратимости антенн, причем в режиме приема и передачи параметры антенн остаются одними и теми же. Однако в телевидении передающие антенны являются более 5 сложными и дорогостоящими сооружениями, а приемные антенны меньше их по габаритами относительно несложны по устройству. Объясняется это главным образом тем, что передающая антенна обеспечивает телевизионным вещанием большой по территории регион, на котором расположено огромное число приемных антенн. Поэтому по экономическим соображениям необходимое качество вещания целесообразно обеспечить за счет применения передающей антенны с предельно хорошими характеристиками, что позволяет сделать приемные антенны относительно простыми и дешевыми. Передающие антенны в большинстве случаев это сложные комбинации вибраторов с плоскими или цилиндрическими отражателями, кроме того, применяются щелевые антенны. Передающие антенны имеют узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости и круговую или специального вида диаграмму в горизонтальной плоскости. Ориентация вибраторов чаще всего горизонтальная, нов отдельных случаях применяются и вертикально расположенные вибраторы. В качестве приемных антенн применяются одиночные вибраторы. Антенны типа волновой канал (директорные антенны) и самые разнообразные структуры из линейных проводников, в частности — сверхширокополосные структуры (логарифмически-периодические антенны и т.п.). В наземном телевещании питание передающих и приемных антенн осуществляется чаще всего с помощью коаксиального кабеля. Конструктивные особенности антенны в значительной степени определяются диапазоном волн, в котором она используются. 6 1. Распространение радиоволн 1. 1. Электромагнитные волны Энергия, излучаемая передающей антенной, распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн. Образование волн проще всего наблюдать на спокойной водной поверхности, когда брошенный предмет порождает ее колебания, но продвижение волн не вызывает течения воды. Это легко заметить по поведению поплавков в безветренную погоду они поднимаются и опускаются в ритме волн, находясь на одном и том же месте. Серия волн распространяется в форме колец, тогда как поверхность воды остается неподвижной. Серия волн описывается следующими параметрами • длина волны λ— минимальное расстояние между двумя точками, принадлежащими одинаковым участкам волны, например между ближайшими гребнями или ближайшими впадинами волн • частота f— число волновых движений за секунду • скорость распространения с — скорость, с которой гребень волн удаляется от источника энергии. Соотношение этих параметров выражается формулой λ=c/f. Для электромагнитных волн с * 10 8 мс (скорость света. Эти соотношения по аналогии с колеблющейся водной поверхностью можно применить к распространению электромагнитных волн. Они также характеризуются длиной волны, измеряемой в метрах в диапазонах длинных, средних, коротких и метровых волн. Длина волны — это расстояние между двумя волновыми фронтами одинаковой фазы. Обычно переменный ток синусоидальной формы представляют в виде графика, приведенного на рис. 1. Рисунок 1. График электромагнитной волны. 7 Если по горизонтали откладывать время, а по вертикали — напряжение, которое измерено в какой-либо точке провода, то окажется, что это напряжение стечением времени будет изменяться по синусоидальному закону, как показано на рис. 1. Принято выражать фазу в угловой мере, полагая, что полный колебательный процесс (одна длина волны) соответствует 360°. Благодаря этому легко сравнивать фазы и характеризовать фазовые сдвиги. Частота колебательного процесса измеряется в герцах (Гц 1 Гц = одному колебанию за 1 с, 1 кГц (1 килогерц) =10 3 Гц, 1 МГц (1 мегагерц) =10 6 Гц, 1 ГГц (1 гигагерц) =10 9 Гц. В безвоздушном пространстве скорость распространения электромагнитных волн составляет 300000000 мс (скорость света. Под безвоздушным пространством понимают абсолютную пустоту некое идеальное, несуществующее состояние. Однако даже космическое пространство не является абсолютно пустым, поэтом реальная скорость электромагнитных волн оказывается меньше З мс. Уменьшение скорости зависит от среды распространения воли. В случае атмосферного воздуха это уменьшение мало и обычно им пренебрегают. В радиотехнических расчетах используют значение с = 300000000 мс, что при подстановке в формулу дает 8 Электромагнитное поле Электрический ток, меняющийся во времени, порождает электромагнитное поле вокруг проводника, в котором он протекает. Это поле имеет электрическую и магнитную составляющие. Чтобы наглядно представить формирование электромагнитного поля, до сих пор пользуются приемом Майкла Фарадея, предложившего изображать силовое поле с помощью силовых линий. Силовое поле характеризуется величиной и направлением сил, меняющихся в пространстве. Направление силовых линий передает направление действующей силы, а расстояние между ними, или густота линий, отображает ее величину. Силовое поле, в котором величина и направление силы всюду одинаковы, называют однородным. Если же направление и величина силы меняются (силовые линии распределены неравномерно, то говорят о неоднородном поле. Электрическое поле Если два разноименно заряженных предмета, например шары или пластины, поместить на некотором расстоянии один от другого, то между ними образуется электрическое поле. Когда заряди, следовательно, поле неизменны, поле называют электростатическим. На рис. 2 представлен конденсатор с разноименно заряженными пластинами. Направление и сила электрического поля отображаются силовыми линиями. Рисунок 2. Электрическое поле конденсатора. 9 Здесь показано сечение пластин конденсатора. Сила электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов между пластинами напряжению) и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Напряжение однородного электрического поля, отнесенное к единице длины, называют напряженностью электрического поля. Следовательно, напряженность электрического поля Е равна разности потенциалов на отрезке линии поля единичной длины и выражается в вольтах на метр. Если к пластикам конденсатора приложить переменное напряжение, то вместе с ним будут меняться направление и сила электрического поля. При этом переменный ток в проводах между пластинами и генератором может служить мерой переменных зарядов, текущих к пластинам. Магнитное поле Магнитное поле возникает вокруг проводника стоком. Если ток постоянен, то сила и направление магнитного поля остаются неизменными. Такое поле называют магнитостатическим. Вокруг прямолинейного отрезка проводника магнитные силовые линии образуют концентрические окружности (рис. 3) ив любом случае являются замкнутыми. Рисунок 3. Магнитное поле проводника стоком. Сила и направление магнитного воля вокруг проводника с переменным током меняются вместе стоком. Напряженностью магнитного поля Н называют величину магнитной составляющей переменного электромагнитного пол от координат. Напряженность магнитного поля измеряется в амперах на метр. При синусоидальном характере изменения поля его характеризуют эффективным значением напряженности. 10 Зависимость между электрическими магнитным полями Напряжение порождает электрическое поле, тогда как электрический ток вызывает магнитное поле. Ноток способен протекать лишь при на разности потенциалов, то есть напряжения. Изменение магнитного поля обязательно влияет на электрическое поле. Любое изменение тока наводит электромагнитное поле. Две составляющие электромагнитного поля всегда взаимно перпендикулярны. Плоские волны Электромагнитные волны от точечного источника распространяются с одинаковой скоростью во всех направлениях. Процесс можно представить себе как непрерывное образование расширяющихся сферических оболочек, центр которых совпадает с точечным источником энергии. Если бы оболочки удалось увидеть, то вблизи источника, когда их радиус мал, они бы выглядели как сферы. Однако вдалеке от источника (радиус велик) оболочка уже не кажется искривленной и воспринимается как плоскость точно также, как поверхность Земли. Поэтому электромагнитные волны на достаточном удалении от источника считаются плоскими. Мгновенная картина плоской волны с линиями электрического и магнитного полей представлена на рис. 4. Здесь стрелки указывают мгновенное направление поля волны, идущей из рисунка к наблюдателю в виде плоскости, В таких случаях говорят о плоском волновом фронте. Направление линий электрического и магнитного полей изменяется на 180 каждые полпериода колебаний (направление стрелок становится обратным, но волновой фронт распространяется в прежнем направлении, оставаясь перпендикулярным к нему. Рисунок 4. плоский волновой фронт с вертикальной поляризацией. 11 Напряженность электрического поля В случае плоских волн напряженность электромагнитного поля соответствует напряженности электрического поля Е. Она выражается напряжением, действующим вдоль отрезка линии поля определенной длины в плоскости волнового фронта. Напряженность электрического поля измеряется в вольтах на метр (В/м) ив свободном пространстве линейно убывает с расстоянием. Поскольку по мере удаления от постоянного источника одна и та же энергия должна распределяться по все большей площади поверхности сферы, ее плотность тоже убывает с расстоянием. К примеру, если источник излучения в свободном пространстве на расстоянии 1 км создает напряженность Е — 1000 мкВ/м, тона удалении 10 км она составит 100 мкВ/м, на 100 км -10 мкВ/м и на 1000 км — 1 мкВ/м. Так как условия распространения радиоволн в околоземном пространстве далеки от идеальных характеристик свободного пространства, реальное ослабление напряженности с увеличением расстояния оказывается еще более быстрым. 12 Поляризация электромагнитных волн Поляризация электромагнитной волны определяется направлением электрической составляющей поля. Из представления об эллиптической поляризации, согласно которому вектор электрического поля описывает эллипс, следуют особые случаи круговой и линейной поляризации. Очевидно, что при круговой поляризации конец электрического вектора описывает круг. Различают право-круговую поляризацию (вектор электрического поля вращается почасовой стрелке, если смотреть в направлении распространения волны) и лево-круговую (вектор вращается против часовой стрелки. Эллиптическая поляризация не играет особой роли при приеме в диапазоне коротких волн, но все шире применяется на более высоких частотах, особенно в космическом телевидении и радиоастрономии. При линейной поляризации линии электрического поля прямые и определенным образом расположены по отношению к земной поверхности как опорной плоскости. В соответствии сих направлением различают горизонтальную поляризацию (линии электрического поля параллельны поверхности Земли) и вертикальную (линии перпендикулярны поверхности Земли. Так, волна на рис. 4 поляризована вертикально, поскольку линии электрического поля идут по нормали к горизонту. Однако возможны случаи промежуточного направления поляризации, в том числе под углом 45°. Такую поляризацию иногда применяют в УКВ радиовещании (например, в Великобритании, поскольку подобное излучение одинаково хорошо принимается стационарными горизонтальными и вертикальными антеннами в частности, автомобильными. Недавно построены передающие антенны с круговой поляризацией, одинаково пригодные для решения обеих задач. На рис. 5 изображено электрическое поле вертикального диполя. Рисунок 5. Линии поля вертикального диполя в представлении Герца мгновенная картина в момент времени t=0) 13 Табл. 1.1 наглядно демонстрирует потери при различных соотношениях поляризации поля и антенны. Потери отсутствуют (0 дБ, если поле и антенна характеризуются одинаковой поляризацией. Если же их поляризация взаимно перпендикулярная линейная или круговая противоположных направлений, то прием теоретически невозможен, так как затухание оказывается бесконечно большим. Когда поляризация поля круговая (представляет собой результат сложения одинаковых составляющих с горизонтальной и вертикальной поляризацией, а антенна поляризована линейно, будет принято лишь 50% сигнала, так что потери составят дБ. Это справедливо и для диагональной поляризации под углом 45°, при которой любые антенны с линейной или круговой поляризацией теряют З дБ. Есть лишь два исключения поляризация антенны и поля одинаковы (потери составляют 0 дБ) или их поляризации взаимно перпендикулярны (потери теоретически могут быть бесконечно велики. Вовремя распространения коротких волн в ионосфере их поляризация непрерывно меняется, что порождает так называемые поляризационные замирания. Препятствия на пути распространения волн также способны изменять их поляризацию такой процесс называется деполяризацией. Тип поляризация коротких волн не играет роли вследствие непостоянства поляризации на пути распространения. В метровом диапазоне, напротив, он важен, но и здесь едва ли возможно полное гашение сигнала при взаимно перпендикулярной поляризации как правило, затухание составляет около 20 дБ. Вообще говоря, антенна горизонтальной конструкции излучает горизонтально поляризованную волну, а отвесный антенный провод — вертикально поляризованную. Однако характер поляризации не всегда можно предсказать по виду антенны например, это затруднительно в случае щелевой или кубической рамочной антенн. Столь же сложно предложить универсальное правило для эллиптической поляризации. 14 Понятие об излучении электромагнитных волн Теоретически в экспериментально установлено, что любая система, создающая переменное электрическое поле (токи смещения) или переменное магнитное поле, в принципе может излучать электромагнитные волны. Однако практически излучение возможно использовать только при выполнении двух условий. Известно, что четвертьволновая разомкнутая двухпроводная линия не излучает энергию при малом расстоянии между ее проводами. Если концы этой линии развести на 180°, то получим простейшую антенну симметричный вибратор, который излучает очень эффективно (рис. 6). Рисунок 6. К пояснению процесса излучения Пусть в некоторый момент времени заряды и напряжение имеют максимальное значение и, следовательно, электрическое поле имеет максимальное значение и занимает значительный объем (риса. Для упрощения на рис. 6 показано поле только справа от антенны. В последующую четверть периода заряд антенны быстро убывает до нуля, токи магнитное поле нарастают, а электрическое поле убывает, то есть его силовые линии возвращаются к антенне, а энергия электрического поля переходит в энергию магнитного поля. Но удаленные от антенны силовые линии не успеют к ней прийти, как заряды исчезнут и, следовательно, концы линий окажутся замкнутыми сами на себя, то есть возникнет вихревое электрическое поле (рис. 8, б, которое и является полем излучения. Закон электромагнитной индукции позволяет в общих чертах так представить процесс излучения волн. Переменный ток, проходящий по проводнику, создает в пространстве переменное магнитное поле Н, которое согласно закону электромагнитной индукции создает переменное электрическое поле Ев более удаленных точках. Поле Есвязано с полем Ни создает переменное магнитное поле Н’в еще более удаленных точках, которое в свою очередь создаст электрическое поле Е’,и т. д. Эти 15 периодически изменяющиеся поля распространяются в пространстве со скоростью света (рис. 6, в. Из сказанного вытекают необходимые условия эффективного излучения волн антенной. Первое условие состоит в том, что заряды в антенне должны исчезать и накапливаться быстро, иначе говоря, переменный ток, протекающий в антенне, должен иметь значительную частоту. Чем выше частота тока в антенне, тем эффективней она излучает. Поэтому для передачи сигналов с помощью радиоволн используются колебания с высокими частотами. Второе условие состоит в том, что поле антенны должно охватывать возможно больший объем, иначе говоря, размеры антенны должны быть сравнимы или превышать длину волны. Справедливость этого условия можно также подтвердить методом наведенных э. д. с. Рисунок 7. К пояснению метода наведенных э.д.с. Будем считать, что ток в полуволновом вибраторе распределен по его длине и во всех точках провода имеет одну и туже фазу (рис. 7). Ток, проходящий по элементу провода создает электромагнитное поле в окружающем пространстве, в том числе и около элемента провода 2. Это поле наводит в элементе некоторую э. д. с. Если бы поле распространялось мгновенно или расстояние было ничтожно малым по сравнению с длиной волны, то наведенная в элементе э. д. с. отставала бы на Т (на 90°) оттока в элементе а следовательно, ив элементе Но поле распространяется со скоростью света, и потому наведенная им э. д. св элементе 2 будет сдвинута относительно тока на угол φ, больший 90°. Это объясняется тем, что фаза тока успеет измениться за время, пока поле распространится на расстояние соизмеримое с длиной волны. Следовательно, в элементе будет расходоваться мощность, определяемая произведением тока на наведенную э. д. си на cosφ. Так как в самом элементе провода потерь нет (его сопротивление можно считать равным нулю, то расходуемая мощность переходит в пространство, те. излучается. Э. д. с, наведенную в каждом элементе провода всеми другими элементами, и мощность излучения антенны можно подсчитать, если задано распределение амплитуд тока. Очевидно, что в коротких по сравнению с длиной волны проводах сдвиг фаз между током и наведенной э. д. сбудет близок к 90° и излучаемая мощность будет незначительной. 16 Свойства поля излучения Поле излучения состоит из двух взаимосвязанных полей — электрического и магнитного, существующих одновременно и поддерживающих друг друга, Теоретически доказано, что скорость распространения электромагнитного поля равна скорости света. Следовательно, поле излучения распространяется в пространстве со скоростью где υ — скорость распространения поля ξ, μ — относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости среды. В безвоздушном пространстве ξ=μ=1 и υ=3*10 8 м/сек. Скорость распространения радиоволн в воздухе зависит от его давления при нормальном давлении υ=295000 км/сек. Рисунок 8. Поле бегущей радиоволны. В однородной среде поле излучения распространяется прямолинейно. Направления его распространения называются лучами. Вдоль лучей электрическое и магнитное поля распределены синусоидально и совпадают по фазе (рис. 8). В любой точке пространства, через которую проходит радиоволна, электрическое в магнитное поля изменяются синусоидально, причем фазы поля в различных точках неодинаковы. Следовательно, картина распределения полей радиоволны в пространстве непрерывно движется. Если в данный момент напряженность поля в точке Бравна нулю, а в точке В максимальна, то через четверть периода поле в точке В будет равно нулю, а в 17 точке Б будет максимальным, те. вся картина распределения полей за четверть периода сместится вправо на четверть волны. Силовые электрические и магнитные линии радиоволн взаимно перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения волн см. рис. 8). Поэтому они называются поперечными волнами и обозначаются символом ТЕМ. Направление вектора электрического (магнитного) поля радиоволны в каждой точке луча подчиняется определенному закону, вследствие чего радиоволны называются поляризованными. Различают линейную, круговую и эллиптическую поляризации. Волна называется линейно поляризованной, если конец вектора электрического поля в каждой точке стечением времени описывает прямую линию. В этом случае вектор Ележит на фиксированной прямой, а вдоль луча все векторы электрического поля лежат водной плоскости, называемой плоскостью поляризации (рис. 8). При эллиптической поляризации конец вектора электрического поля описывает эллипса при круговой — окружность. Радиоволны переносят электромагнитную энергию, количество которой характеризуется плотностью потока энергии (мощности, или вектором Пойнтинга. Плотностью потока энергии (вектором Пойнтинга) называется количество энергии, проходящей за 1 секчерез площадку в 1м 2 , расположенную перпендикулярно лучу. Величина вектора Пойнтинга (П) определяется из уравнения Величины напряженности электрического (Е)и магнитного (Н)полей радиоволны в свободном пространстве связаны между собой следующим уравнением где ом — волновое сопротивление свободного пространства. Следовательно, величина вектора Пойнтинга равна или 18 Направление вектора Пойнтинга определяется правилом трех пальцев правой руки. Правило это можно сформулировать так если большой, указательный и средний пальцы правой руки расположить взаимно перпендикулярно и большой палец совместить с направлением вектора Е,а указательный — с направлением вектора Н, то средний палец укажет направление вектора П. Плотность потока энергии (или мощности) зависит от расстояния до излучателя эту зависимость легко установить из рис. 9. Рисунок 9. Уменьшение плотности потока энергии сферической волны с увеличением расстояния. Пусть точечный излучатель Опомещен в центре двух сферических поверхностей с радиусами r 1 и Предположим далее, что сферы пересекает коническая поверхность, которая вырезает части их с площадями S 1 и S 2 . Эти площади, как и площади сферических поверхностей, пропорциональны квадратам радиусов Будем считать, что во всех точках поверхностей S 1 и S 2 плотности потока энергии постоянны и равны соответственно Пи П 2 Следовательно, поток энергии через площадь равен Па через площадь поток энергии равен П 2 S 2 Так как радиоволны распространяются прямолинейно, то потоки энергии через поверхности S 1 и S 2 , ограниченные одной конической поверхностью, равны между собой или 19 Таким образом, плотность потока энергии обратно пропорциональна квадрату расстояния от излучателя. Так как где Е и Е 2 —напряженности электрического поля радиоволны на расстояниях r 1 и от излучателя, то или те. напряженность поля излучения обратно пропорциональна расстоянию от излучателя. Аналогично можно показать, что Если передающую антенну считать точечным излучателем, то мгновенные значения напряженностей полей радиоволны в любой точке свободного пространства на расстоянии от антенны можно определить по уравнению бегущих волн где Е 0 ,Н 0 — амплитудные значения напряженностей полей непосредственно у антенны при r=r 0 ); ψ 0 — начальная фаза волны, m=2π/λ. 20 Величины Е, Н 0 определяются величиной подводимой к антенне мощности и кпд. антенны. Уравнения e и h имеют смысл только для дальней зоны, то есть при r>2π/λ. В ближней зоне кроме поля излучения, существует электростатическое поле, создаваемое зарядами антенны, и магнитное поле, определяемое полным током проводимости антенны. Суммарные напряженности полей в ближней зоне обратно пропорциональны кубу или квадрату расстояния от антенны. |