передачи со свойственным для нее распределением токов и напряжений. Полу- н четвертьволновый магнитный вибратор можно рассматривать как короткозамкнутую линиЮ (передачи также со свойственным для нее распределением токов и напряжений. Частотная зависимость входного сопротивления вибратора имеет форму резонансной характеристики. Сопротивление излучения электрического и магнитного симметричных вибраторов на резонансной частоте соответственно равно 73Д и 292 Ом. Резонансная длина симметричного вибратора равна Хо/2, а для несимметричного - Хо/4.

Поле излучения вибраторов может быть найдено путем суммирования полей его отдельных Элементарных участков, представляющих собой элементарные вибраторы [42].

Выполнив вычисления, получим

е=1шахФ1(0)е

-ikr а

(9.18)

(9.19)

- амплитуда поля в направленин максимального излучения (6= =90°); ie~ o - фазовый множитель;

Ф,(8)

cos (kl COS 6) - COS kl

sm I

(9.20)

- диаграмма направленности вибратора в меридиональной плоскости.

В азимутальной плоскости рассматриваемые вибраторы не имеют направленности, т. е. Ф1(.ф) = 1. Это объясняется отсутствием зависимости составляющих электромагнитного поля в эле-

0° 30° ео

90 т

180 150

1/Ло о,г5

180 l/Xo0,Zff

180° lAo=0,5

180° l/Xo--0,615

Рис. 9.8. Зависимость цшг-рамшы иаправяснности электринеского вибратора от

его ДЛИНЫ

ментарном электрическом вибраторе от азимутального угла ф. Анализируя (9.20), можно сделать следующие выводы: а) гари 2/<Яо/? cos к1=Л-кЧУ2;

cos{ktcosQ) = l - --; Ф1 (6) л; sine,

т. е. короткий вибратор имеет такую же направленность, как и вибратор Герца;

i6) при увеличении длины антенны 1Жо/2 в диаграмме на-.правленности появляются побочные лепестки, затем главный лепесток расщепляется, при этом чем больше отношение /До, тем больше число лепестков. Изменение формы диаграммы направленности с увеличением длины вибратора .показано на рис. 9:8.

Напряженность электрического иоля, создаваемого полуволновым вибратором, согласно (9.18) - (9.i20) равна

Е 60/п С05Г(Я/2)С08 6]

Го sin G

Из (9.21) следует, что ДН симметричного полуволнового вибратора соответствует следующее уравнение:

cos [(эт/2) cos 6]

sine

Электрический симметричный полуволновый вибратор имеет: КНД=1,64; 5g=0,21 Х2; = 73,1 Ом. Магнитный симметричный полуволновый вибратор имеет: КНД=1,64; 5=0,21 К;

=292 Ом.

(9.21)

(9.22)

9.6. АНТЕННЫ ИЗ ДВУХ ВИБРАТОРОВ

Рассмотрим диаграмму направленнЬсти двух одинаковых и одинаково ориентированных полуволиовых вибраторов, расположенных (параллельно оси z на расстоянии d друг от друга (см. рис. 9.9). Обозначим напряженность поля, создаваемого в точке наблюдения М первым вибратором, через Ei. В дальней зоне при

Рис. 9.9. Сложение поля мвух вибраторов:, а--в шлоскасти Е; б-.в плоскости Н

достаточно малых d влиянием разности расстояний A/-=rfsin6 на амплитуду поля можно пренебречь, поэтому

2 = -£1<хе- беФ,

где MsinG - пространственный сдвиг фаз полей из-за разности расстояний; Ка - отношение амплитуд токов в вибраторах, - временной фазовый сдвиг между токами в вибраторах. Суммарное поле вибраторов определяется соотношением

Е = Е + Е = Е[\+Ка

Интересуясь амплитудой напряженности суммарного поля и используя (9.21), можем записать

Ао sm 6

Из этого уравнения следует, что приведенная ДН двух полуволновых вибраторов в меридиональной плоскости xOz (плоскости Е рис. 9.9,а) определяется соотношением:

Ф,(е)= cos [(я/2) cos 6] i+;. + 2K.C0s(-fedsine).

Ф,(е)=Ф,(е)Фле).

. в атом уравнении первый множитель представляет собой ДН отдельного симметричного полуволнового вибратора (9.22). Второй множитель называется множителем системы и равен

Фе (Э) = 1/1 +K\ + 2KaCos{-kdsinQ). (9.24)

Множитель системы из двух вибраторов зависит от расстояния между вибраторами d, отношения амплитуд токов в вибраторах Ка и сдвига фаз токов ijj.

В азимутальной плоскости уОх (плоскость Н) рис. 9.9,6 одиночные вибраторы не обладают направленностью, т. е. Ф1(ф)=:,1. Произведя сложение полей двух вибраторов в плоскости уОх, нетрудно убедиться, что множитель и ДН системы из двух вибраторов в плоскости Н определяются уравнением (9.24).

Соотношение Ф2(Э) =Ф1(Э)Фс(6) является математическим выражением теоремы умножения ДН, формулируемой следующим образом: ДН системы идентичных и одинаково ориентированных в пространстве излучателей есть произведение диаграммы направленности одиночного излучателя, входящего в систему, на множитель системы, представляющий собой ДН такой же системы, но состоящей из ненаправленных излучателей.

На рис. 9.10 приведены ДН в плоскости Н для двух полуволновых вибраторов, -находящихся на расстоянии d=Ko/4, при условии равенства амплитуд возбуждающих токов (/Са=1). Особо отметим случай однонаправленного излучения (ф==©0°). Для этого случая ДН определяется уравнением Ф2(ф) =cos(±45 - -45°sinlф), описывающим кардиоиду. В этом случае напряженность поля в направлении ф=90° удваивается по сравнению с по-