Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ (1988) (1095425), страница 91
Текст из файла (страница 91)
(П.!5) Использование этого соотношения позволяет находить электромагщггные поля рамок на некотором отдалении от ннх с помощью формул (ПЛ2б). С помощью формул (П.(3) н (ПЛ5) можно найти сопротивление излучения (Ом) одновитковой рамки 1гээ =ОяаЛ,Яв/(ЗИа) =32(ИтаЛа/Ха. Если рамка выполняется из нескольких витков и, то ее сопротивление излучения, отнесенное к току одного витка, т. е. к входному току, воэрастаег в яв раз.
По аналогии с электрической рамкой можно ввести понятие элементарной рамки мпэяитново тока. Пользуясь принципом перестаиовочиой двойственности (П.й). можно установнтьь что такая рамка эквивалентна электрическому диполю с ыоментом )а( — 11р"))3/2„где 1р" — равномерный магнитный ток, обтекающий рамку; 5 — площадь рамки; Е, = «гвээтнэкн Ра/еа) ыв. ХЮ 'в (1 1 ставя зеркала ньах иэображений.
Пусть эле ментарные источники поля расположены иад И идеально проводящей бесконечной тонкой ме1г ~ таллической плоскостью нэ некоторой высоте И (рнс. ПА). Под влиянием электромагнитного И поля источников на плоскости наводятся поверхностные электрические токи. Этн токи. нвэ5рэягнэк а создают в верхнем и нижнем полупростраиста) вах вторичные поля, которые симметричны от- И 1ааг носительно плоскости. Идеальная плоскость эк— а раинруег нижнее полупространство, н распределение наводимых токов будет таким, при котором вторичное поле в любой точке нижнего полупростраиства равно по амплитуде и про- И тивоположно па фазе первичному полю, соэдз( ваемому нсточникамн в этом полупространстве.
э) Согласно методу зеркального иэображения, вторичное поле в верхнем полупросгранстве не изменится„ если удалить проводящую плоскость и в зеркальной точке поместить источник с током, равным по амплитуде току в истинном источнике н имеющим направление, прн котором касательная составляющая суммарного электрического поля на поверхности плоскости равна палю.
Для горизонтального электрического внбратора и веРтякальиого магнитного внбратора ток в зеркальном изображении должен иметь направление, противоположное направлению тока в истинном источнике (Рнс. П.4, и). Для вертикального электрического внбратора и горизонтального магнитного внбратора ток в зеркальном изображении должен иметь то же направление, что н в источнике (рнс. П.4, б).
Прн высоте источника над плоскостью И, равной нулю, первичные и вторичные поля горнэонтальяого электрического внбратора н вертикального магиитиогаь внбратора становятся разними между собой по амплнтуде н противоположными по знаку. суммарное иоле становится равным нулю и излучение исчезает. НаобоРот, в случае вертикального электрического внбратора н горизонтального магнитного вибратора первичные н вторичные поля прн И=0 становятся равными между с~бой по амплитуде и знаку, так что суммарное поле удваивается относительно поля того же источника в свободном прсстранстве. Что касается сопротивления и проводимости излучения источников, то прн И=О в первом случае они становятся равнымн нулю, а во втором — уднанваются.
удвоение сопротивлении н проводимости излучения связано с тем, что плотность излучаемой мощности в каждой точке пространства учетверяется, но мощность излучается только в верхнее полупростраиство. йлементариая щелевая антенна. Горизонтальный магнитный диполь, расположенимй на поверхности идеально проводящей плоскости, ведет себя практически так же, как излучающая щель, прорезанная в проводящем экране. Магнитный ток горизонтального днполя есть не что иное, как разность потенциалов (напряжение) между краями щели.
Отношение мощности, излучаемой щелью, к квадрату эффективного значения напряжения в щели определяет проводимость Рис. П.4. Направления токов в зеркальных изображениях излучения элементарной щелевой антенны. Очевидно, что эта проводимость может быть определена по формуле (П.!Зб) с добавочным коэффицентом двэ. Источник Гюйгеиса.
Этот излучатель представляет собой эквивалентный источник, заменяющий элемент фронта плоской электромагнитной волны, распространяющейся в свобопиом пространстве. Предположим, что волна движется вдоль оси и, а элемент расположен в начале сферической системы координат и характеризуется размерами даду. В соответствии с первым способом введения эквивалентных источников (см. (П.1!)] участок волнового фронта плоской вол- Рис. П.б. Источник Гюйгенса (а) п его ДН (б) ны может быть заменен перпендикулярнымн электрическим и магнитными дино.
лами с зквнвалентнымн моментамн ! ь1= — Йтдхбу, !„"1=.— Еабхду, где Е н Нт=-Е /Я, — напряженности поля линейно полярнзованйой плоской волны и начале координат, т. е. в точке расположения источника Гюйгенса (рис. ПЛ). Используя выражения для полей элементарных днполей (П.!2) н проводя необходимые преобразования координат, связанные с расположением осей диполей, приходим к следующим выражениям для дальнего (Е~бх, ду) поля источника Гюйгенс а: /Ех е /рл бЕ =(1 совр — 1 з!и р) — (1+ соя 6) з где !э, ! — единичные орты сферической системы координат. э' т Излучение источника Гюйгеиса является линейно поляризованным, так как составляющие дйз и бй находятся в фаза Компоненты дальнего магнитного поля даются очевиднымй соотношениямн бйт =6Е /Ум бЕз = — 6Е /У„ где у, = (ра/еа) ыз.
П!юстранственная ДН источника Гюйгенса (по мощности) не зависит от угла ф (в силу тождества соз'~р+з!пз ф 1) н в любом сечении, проходящем через ось х, представляет квадрат карднонды гт(9) =(1+совр)э/4. Отметим, что излучение максимально в направлении положительной полуоси х и отсутствует в направлении отрицательной полуоси х. Таким образом, источник Гюйгеиса — элементарный однонаправленный излучатель. СПИСОК ЛИТБРАТУРЫ 1. Марков Г. Т„Сазонов Д. М.
Антенны: Учебник для вузов.— 2-е нэд.— Мз Эиергяя, 1975.— 528 с 2. Сазонов Д, М., Гридня А. И„Мншустнн Б. А. Устройства СВЧ: Учебное пособие/Под ред. Д. М. Сазонова.— Мз Высшая школа, 1981.— 295 с 3. Антенны и устройства СВЧ: Проектирование фазнрованных антенных решеток/Д. И. Воскресенский, В. Л. Гостюхин, Р, А. Грановская и дрл Под ред Д.
И. Воскресенского.— Мз Радио и связь, 1981.— 431 с. 4. Дмитриев Б. Б., Березина Н. И. Численные методы решения задач синтеза излучаюшнх систем.— Мз Иэд-во Моск. ун-та, !986.— 112 с. 5. Методы измерения характерястпк антенн СВЧ/Л. Н. Захарьев, А. А. Лемаискнй, В. И. Турчин и дрз Под ред. Н. М. Цейтлииа.— Мз Радио н свяэгь 1985.— 368 с. 6. Коротковолновые антенны/Г.
3. Айзенбврг, С. П. Белоусов, Э. М. Журбенко и дрл Под ред. Г. 3. Айзенберга.— Мз Радио н связь, 1985.— 536 с. 7. Автоматизированное проектирование устройств СВЧ/В. В. Никольский, В. П. Орлов, В. В. Феоктистов н дрл Под ред. В. В. Никольского.— Мз Радио связь, 1982.— 272 с. 8. Мишустии Б. А. Автоматизированный анализ линейных радиоэлектронных устройств: Учеб. пособие/Под ред. Д. М. Сазонова.— Мз Изд-.во МЭИ, 1985.— 64 с. 9. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств! С.
И. Бахарев, В. И. Вольман. Ю. Н. Л™нб н дрл Под ред. В, И. Вольмаиа.— Мз Радио н связь, 1982.— 328 с. 10. Хижа Г. С„Вендик И. Б„Серебрякова Е. А. СВЧ-фазоврашателн и переключатели: Особенности создания на рчьл-диодах в интегральном нсполненнн.— Мз Радио и связь, 1984.— 184 с. 11. Хаксен Р.
С. Сканирующие антенные системы СВЧ: В 3-х тз Пер. с англ. /Под ред, Г. Т. Маркова н А. Ф. Чаплина.— Мз Сов. радио, 1966, т. 1.— 536 о; 1969, т. 2.— 496 с.; 1971, т. 3.— 464 с. 12. Хелэайн Дж. Пассивные н активные цепи СВЧ: Пер.
с англ./Под ред. А. С Галина.— Мз Радио н связь, 198!.— 200 с. !3. Монзинго Р. А„Миллер Т. У. Адаптивные антенпъю решетки: Введение в теорию: Пер, с англ.— Мз Радио и связь. 1986.— 448 с Рй Беляев Б. Г. Интегральные характеристики поля апертурной круглой сфокусированной антенны в области Френеля//Антенны.— Мз Связь, 1976.— Вып. 23, с. 51 — 64. !5 Сазонов д. М Основы матричной теории антеннь!х решеток/Сб. научнометоднч. статей по прикладной электродннамнке.— Мз Высшая школа, 1983.— Вып. 6, с.
11! — 162. 16. Мейлукс Р. Дж. Теория н техника фаэнрованных антенных решеток.— ТИИЭР, 1982, т. 70, № 3. с. 5 — 62. 17. Страхов А. Ф. Автоматизированные антенные измерения.— Мз Радио и связь, 1985.— 136 с. 18. Гупта К.; Гардж Р„Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств: Пер. с англ.— М.: Радио н связь, 1987.— 432 с.
19. Бренен И. В. Начало радиотехники в России.— Мл Сов. рашго, 1970. Антенна определение 4, 18! апертурная 182, 360 бегущей волны 182. 302 вибрзторная 222. 246. 380 гибридная 389 двухзеркальная 184, ЗЗЗ, 387 директорнаа 246. 308 диэлектрическая 303 аеркальная параболическая 184. 371 сферическая 392 импедансная 307 линзовая 365 логопернодическая 269 переменного профиля 390 пернскопнчесиая 390 полосковая (микрополосковая) 258 прнемна» 205 ребристо-стержневая 309 РУпоРнаа 881, 882 рупорно.параболическая 389 спнральяая 265, 304 часто»ч~о-неэавйсим*и 262 щелеваэ 236, 253, 3!О, 381, 424 Антенная репгетка опрсгьгагине 243 волы ы." .е .
елевэя 310 иьогоеучеьаа 406 фазирозаниая 6, 330. 396 частотно-сканирующая 411 Аттенюатор 153 Базовый элемент 7, 96 Бвтлера матрица 408 Бласса матрица 406 Ближняя зона антенны 190 Векторный потенциал 185. шй, 418 Вентиль СВЧ 83. !68 Вероятмость свааи 220 Взаимности принцип 84, 420 Вибратор активный 239. 245 магнитный 235 нсснмметричньш 250 пассивный 239. 246 петлсобразный (Пнсголькорса) 246 полуволновый 2%. 229 свмметрнчный 226 туирикетнмй йщ шуитовый 246, 252 электрический ВВ Волна бегуща» отРаженная 29 падающая 29 Волновое сопротивление 34 Волновод 23 Выключатель СВЧ 160, 161 Гибридное нольцо П! Гнратор 168, 174 ГРаничные успевая 419 Грегори антенна 387 Гюйгенса источник 425 Дальни» эона антенны !86.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
