طرق تقليل مستوى الفصوص الجانبية في أنظمة الباعث. قمع الفصوص الجانبية لمخططات dl وprl ومعامل الاتجاه وكسب هوائي الإرسال

دع التوزيع الحالي على طول الهوائي يكون ثابتًا:

غالبًا ما يكون للهوائيات الحقيقية (على سبيل المثال، أدلة الموجات الشقوقية) أو صفائف الهوائيات المطبوعة هذا التوزيع الحالي بالضبط. دعونا نحسب نمط الإشعاع لمثل هذا الهوائي:

الآن دعونا نبني نمطًا طبيعيًا:

(4.1.)

أرز. 3.4 نمط إشعاع هوائي خطي مع توزيع تيار موحد

ويمكن تمييز المجالات التالية في مخطط الإشعاع هذا:

1) الفص الرئيسي هو قسم مخطط الإشعاع الذي يكون فيه المجال أقصى.

2) بتلات جانبية.

ويوضح الشكل التالي نمط الإشعاع في نظام الإحداثيات القطبية، حيث
لديه مظهر أكثر وضوحا (الشكل 4.4).

أرز. 4.4 مخطط إشعاع هوائي خطي مع توزيع تيار موحد في نظام إحداثيات قطبية

عادةً ما يُعتبر التقييم الكمي لاتجاهية الهوائي هو عرض الفص الرئيسي للهوائي، والذي يتم تحديده إما بمستوى -3 ديسيبل من الحد الأقصى أو بنقاط صفر. لنحدد عرض الفص الرئيسي بناءً على مستوى الأصفار. هنا يمكننا أن نفترض تقريبًا أنه بالنسبة للهوائيات عالية الاتجاه:
. يمكن كتابة شرط أن يكون مضاعف النظام يساوي الصفر تقريبًا على النحو التالي:

بالنظر إلى ذلك
، يمكن إعادة كتابة الشرط الأخير بهذه الطريقة:

بالنسبة للقيم الكبيرة للطول الكهربائي للهوائي (للقيم الصغيرة لنصف عرض الفص الرئيسي للهوائي)، مع الأخذ في الاعتبار أن جيب الوسيطة الصغيرة يساوي تقريبًا القيمة من الوسيطة، يمكن إعادة كتابة العلاقة الأخيرة على النحو التالي:

ومن هنا نحصل أخيرًا على العلاقة التي تربط عرض الفص الرئيسي وحجم الهوائي بأجزاء من الطول الموجي:

ويترتب على العلاقة الأخيرة استنتاج مهم: بالنسبة للهوائي الخطي ذي النمط المشترك عند طول موجة ثابت، تؤدي زيادة طول الهوائي إلى تضييق مخطط الإشعاع.

دعونا نقدر مستوى الفصوص الجانبية في هذا الهوائي. من العلاقة (4.1) يمكننا الحصول على شرط الموضع الزاوي للفص الجانبي الأول (الأقصى):

(-13 ديسيبل)

وتبين أنه في هذه الحالة لا يعتمد مستوى الفصوص الجانبية على طول الهوائي وتردده، بل يتم تحديده فقط حسب نوع توزيع تيار السعة. لتقليل UBL، ينبغي للمرء التخلي عن النوع المقبول لتوزيع السعة (التوزيع الموحد)، والانتقال إلى التوزيع الذي يتناقص نحو حواف الهوائي.

5. مجموعة الهوائي الخطي

5.1. اشتقاق التعبير عن يوم لار

التعبير 4.2. يسمح لك بالانتقال بسهولة من مجال نظام الهوائي الخطي المستمر إلى مجال مصفوفة الهوائي المنفصلة. للقيام بذلك، يكفي تحديد التوزيع الحالي تحت علامة التكامل في شكل وظيفة شعرية (مجموعة من وظائف الدلتا) مع الأوزان المقابلة لسعات الإثارة للعناصر والإحداثيات المقابلة. وفي هذه الحالة، تكون النتيجة مخطط إشعاع صفيف الهوائي كتحويل فورييه منفصل. ويُترك لطلاب الماجستير تنفيذ هذا النهج بشكل مستقل كتمرين.

6. توليف عفر في يوم معين.

6.1. مراجعة تاريخية، ملامح مشاكل تركيب الهوائي.

في كثير من الأحيان، لضمان التشغيل الصحيح لأنظمة الراديو، يتم فرض متطلبات خاصة على أجهزة الهوائي التي تشكل جزءًا منها. ولذلك فإن تصميم الهوائيات ذات الخصائص المحددة يعد من أهم المهام.

في الأساس، يتم فرض المتطلبات على مخطط الإشعاع (DP) لجهاز الهوائي وهي متنوعة للغاية: شكل محدد للفص الرئيسي للنمط (على سبيل المثال، في شكل قطاع وقاطع التمام)، ومستوى معين من الفصوص الجانبية، قد تكون هناك حاجة إلى تراجع في اتجاه معين أو في نطاق زاوية معين. يسمى قسم نظرية الهوائي المخصص لحل هذه المشكلات نظرية تركيب الهوائي.

في معظم الحالات، لم يتم العثور على حل دقيق لمشكلة التوليف ويمكننا الحديث عن طرق تقريبية. لقد تمت دراسة مثل هذه المشكلات لفترة طويلة وتم العثور على العديد من الأساليب والتقنيات. تخضع طرق حل مشاكل تركيب الهوائي أيضًا لمتطلبات معينة: السرعة؛ الاستدامة، أي حساسية منخفضة للتغيرات الطفيفة في المعلمات (التردد، أحجام الهوائي، وما إلى ذلك)؛ الجدوى العملية. تعتبر أبسط الطرق: المخططات الجزئية وتكامل فورييه. تعتمد الطريقة الأولى على تشبيه تحويل فورييه والاتصال بين توزيع طور الاتساع والنمط؛ وتعتمد الطريقة الثانية على توسيع سلسلة الأنماط إلى وظائف أساسية (أنماط جزئية). في كثير من الأحيان، يصعب تطبيق الحلول التي يتم الحصول عليها بهذه الطرق عمليًا (الهوائيات لها خصائص أجهزة ضعيفة، ومن الصعب تنفيذ توزيع طور الاتساع (APD)، والحل غير مستقر). تعتبر الطرق التي تسمح بمراعاة القيود المفروضة على PRA وتجنب ما يسمى ب. "تأثير الإفراط في الاتجاه".

بشكل منفصل، يجدر تسليط الضوء على مشاكل التوليف المختلط، وأهمها مشكلة التوليف الطور، أي إيجاد توزيع الطور لسعة معينة، مما يؤدي إلى النمط المطلوب. يمكن تفسير أهمية مشاكل تركيب الطور من خلال الاستخدام الواسع النطاق للهوائيات الطورية (PAA). تم وصف طرق حل مثل هذه المشكلات في و.

ويحدد عرض النموذج (الفص الرئيسي) درجة تركيز الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة.

عرض النموذج هو الزاوية بين اتجاهين وداخل الفص الرئيسي، حيث تكون سعة شدة المجال الكهرومغناطيسي مستوى 0.707 من القيمة القصوى (أو مستوى 0.5 من قيمة كثافة الطاقة القصوى).

يتم تحديد عرض النموذج على النحو التالي: 2θ 0.5 هو عرض النموذج من حيث القدرة عند مستوى 0.5؛ 2θ 0.707 - عرض النموذج حسب الكثافة عند مستوى 0.707.

الفهرس E أو H الموضح أعلاه يعني عرض النموذج في المستوى المقابل: , . يقابل مستوى القدرة 0,5 مستوى 0,707 لشدة المجال أو مستوى 3 ديسيبل على مقياس لوغاريتمي:

وسيكون عرض حزمة الهوائي نفسه، الذي يمثله شدة المجال أو القدرة أو المقياس اللوغاريتمي ويقاس عند المستويات المقابلة، هو نفسه:

من الناحية التجريبية، يمكن العثور بسهولة على عرض النموذج من الرسم البياني للنمط الموضح في نظام إحداثي معين، على سبيل المثال، كما هو موضح في الشكل.

يحدد مستوى الفصوص الجانبية للنمط درجة الإشعاع الهامشي للمجال الكهرومغناطيسي بواسطة الهوائي. إنه يؤثر على سرية تشغيل جهاز تقني راديوي وجودة التوافق الكهرومغناطيسي مع أنظمة الراديو الإلكترونية القريبة.

سوية الفص الجانبي النسبي هي نسبة اتساع شدة المجال في اتجاه الحد الأقصى للفص الجانبي إلى اتساع شدة المجال في اتجاه الحد الأقصى للفص الرئيسي:

ومن الناحية العملية، يتم التعبير عن هذا المستوى بالوحدات المطلقة، أو بالديسيبل. مستوى الفص الجانبي الأول هو الأكثر أهمية. في بعض الأحيان تعمل بمستوى متوسط ​​من الفصوص الجانبية.

4. معامل الاتجاه وكسب هوائي الإرسال.

يصف معامل الاتجاه كميًا الخصائص الاتجاهية للهوائيات الحقيقية مقارنةً بالهوائي المرجعي، وهو باعث شامل الاتجاهات (متناحي الخواص) بنمط كروي:

عامل الكفاءة هو رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كثافة تدفق القدرة P(θ,φ) لهوائي حقيقي (اتجاهي) أكبر من كثافة تدفق القدرة

PE (θ,φ) للهوائي المرجعي (شامل الاتجاهات) لنفس الاتجاه وعلى نفس المسافة، بشرط أن تكون قدرات إشعاع الهوائيات هي نفسها:

وبأخذ الاعتبار (1) نحصل على:

حيث D 0 هو الاتجاه في اتجاه الإشعاع الأقصى.

عملياً، عند الحديث عن كفاءة الهوائي، نعني قيمة يتم تحديدها بالكامل من خلال مخطط إشعاع الهوائي:

تُستخدم في الحسابات الهندسية صيغة تجريبية تقريبية تربط عامل الاتجاهية بعرض مخطط الهوائي في المستويات الرئيسية:

نظرًا لأنه من الصعب عمليًا تحديد قدرة إشعاع الهوائي (وأكثر من ذلك لتحقيق شرط المساواة بين قدرات الإشعاع للهوائيات المرجعية والهوائيات الحقيقية)، فقد تم تقديم مفهوم كسب الهوائي، والذي يأخذ في الاعتبار عدم فقط خصائص تركيز الهوائي، ولكن أيضًا قدرته على تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر.

يتم التعبير عن ذلك في حقيقة أنه في تعريف مشابه لـ KND، يتغير الشرط، ومن الواضح أن المعامل عمل مفيدالهوائي المرجعي يساوي الوحدة:

حيث P A هي الطاقة المزودة للهوائي.

ثم يتم التعبير عن معامل الاتجاه بدلالة معامل الاتجاه كما يلي:

حيث η A هي كفاءة الهوائي.

في الممارسة العملية، يتم استخدام G 0 - كسب الهوائي في اتجاه الحد الأقصى للإشعاع.

5. نمط إشعاع الطور. مفهوم مركز الطور للهوائي.

نمط إشعاع الطور هو اعتماد طور المجال الكهرومغناطيسي المنبعث من الهوائي على الإحداثيات الزاوية. وبما أن متجهي المجال E وH في المنطقة البعيدة من الهوائي موجودان في الطور، فإن مخطط الطور يرتبط بالتساوي بالمكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال الكهرمغنطيسي المنبعث من الهوائي. تم تعيين FDN على النحو التالي:

Ψ = Ψ (θ,φ) لـ r = const.

إذا كانت Ψ (θ,φ) عند r = const، فهذا يعني أن الهوائي يشكل مقدمة الطور للموجة على شكل كرة. يُطلق على مركز هذه الكرة، حيث يقع أصل نظام الإحداثيات، اسم مركز طور الهوائي (PCA). ليس كل الهوائيات لديها مركز الطور.

للهوائيات مع مركز المرحلةونمط اتساع متعدد الفصوص بينهما أصفار واضحة، ويختلف طور المجال في الفصوص المجاورة بمقدار (180 0). العلاقة بين السعة ومخططات إشعاع الطور لنفس الهوائي موضحة في الشكل التالي.

نظرًا لأن اتجاه انتشار الموجات الكهرومغناطيسية وموضع مقدمة الطور متعامدان بشكل متبادل عند كل نقطة في الفضاء، فمن خلال قياس موضع مقدمة الطور للموجة، من الممكن تحديد الاتجاه إلى مصدر الإشعاع (الاتجاه) بشكل غير مباشر إيجاد طرق المرحلة).

ومن الناحية المثالية، يجب أن يكون الشعاع الموجه بواسطة الهوائي إلى القمر الصناعي على شكل قلم رصاص حاد. لسوء الحظ، نظرًا لأن الأطوال الموجية في هذه الحالة صغيرة مقارنة بفتحة (قطر) الهوائي، فإن نقطة التركيز الثابتة ليست دقيقة حقًا. يؤدي هذا إلى انحراف طفيف في الحزمة الرئيسية وبعض الالتقاط غير المرغوب فيه للإشارات خارج المحور. يتكون النمط القطبي الناتج من شعاع ضيق يسمى البتلة الرئيسيةوسلسلة من الفصوص الجانبية ذات سعة أصغر.

نظرًا لصعوبة تفسير المخطط القطبي في كثير من الأحيان، يُفضل نظام الإحداثيات المستطيل. تظهر في الشكل خاصية الإشارة النظرية المقيسة لهوائي مشعع بشكل موحد يبلغ قطره 65 سم بتردد 11 جيجاهرتز:

في الواقع، فإن العوامل المذكورة أعلاه سوف تساهم في إدخال التفاوت في هذه الخاصيةلكن الصورة العامة للاعتماد الموضح ستبقى دون تغيير.

تدخل الضوضاء الخلفية إلى نظام الهوائي في المقام الأول من خلال الفصوص الجانبية، لذلك من الضروري إبقائها صغيرة قدر الإمكان بالنسبة لاتساع الفص الرئيسي. ومن الناحية النظرية، ينتج الهوائي المشعع بانتظام أول وأكبر هذه الفصوص الجانبية عند حوالي -17,6 ديسيبل أقل من القيمة القصوى للفص الرئيسي.

في الممارسة العملية، نادرا ما يكون التشعيع موحدا. تعتمد دقة توزيع الإشعاع على نوع جهاز التشعيع المثبت. وهذا يقودنا إلى مفهوم المساحة الفعالة أو كفاءة نظام الهوائي. بمعنى آخر، يتم جمع معظم طاقة الإشارة من الجزء المركزي للمرآة وتتناقص باتجاه الحواف الخارجية للهوائي. ولذلك، فإن الفتح الضعيف لعاكس الهوائي يمكن أن يكون بمثابة حماية ضد ضوضاء الخلفية.

يؤدي التشعيع الجزئي (غير الكافي) للمرآة إلى تقليل مستوى الفص الجانبي الأول إلى أقل من -20 ديسيبل، وبالتالي تقليل تأثير ضوضاء الخلفية. للوهلة الأولى، يبدو هذا الحل مثاليا، لكنه يؤدي إلى بعض العواقب غير المرغوب فيها - انخفاض في كسب الهوائي وزيادة مقابلة في عرض الحزمة (الفص الرئيسي). السمة الرئيسية لمخطط إشعاع الهوائي هي عرضه عند مستوى نصف القدرة، والذي يُحسب على أنه عرض الفص الرئيسي للمخطط عند مستوى dB 3-. تعتبر المعادلات المستخدمة لحساب عرض الحزمة عند أي مستوى فص رئيسي معقدة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً. ومع ذلك، فإن المعلمات مثل عرض الفص الرئيسي عند -3 ديسيبل، وسعة الفص الجانبي الأول وموقع الصفر الأول (الشق في مخطط الإشعاع)، اعتمادًا على الطريقة المعمول بهايمكن حساب التعرض بسهولة باستخدام التعبيرات الواردة في الجدول أدناه. توزيع جيب التمام قريب من المتوسط، وإذا كان أسلوب التشعيع المستقبل غير معروف، فيمكن استخدامه كتقريب أولي في حساب عرض حزمة -3 dB.

يتم تعريف مستوى الفصوص الخلفية والجانبية لمخطط إشعاع الجهد γυ على أنها نسبة المجالات الكهرومغناطيسية عند أطراف الهوائي أثناء الاستقبال - من جانب الحد الأقصى للفص الخلفي أو الجانبي إلى المجال الكهرومغناطيسي من جانب الحد الأقصى من الفص الرئيسي. عندما يكون للهوائي عدة فصوص خلفية وجانبية بأحجام مختلفة، يُشار عادةً إلى مستوى الفص الأكبر. يمكن أيضًا تحديد مستوى الفصوص الخلفية والجانبية بواسطة الطاقة (γ P) عن طريق تربيع مستوى الفصوص الخلفية والجانبية بالجهد. في نمط الإشعاع الموضح في الشكل. كما هو موضح في الشكل 16، فإن الفصوص الخلفية والجانبية لهما نفس المستوى، أي ما يعادل 0.13 (13%) في المجال الكهرومغناطيسي أو 0.017 (1.7%) في الطاقة. الفصوص الخلفية والجانبية لأجهزة الاستقبال الاتجاهية هوائيات التلفزيونعادة ما تكون في حدود 0.1....25 (الجهد).

في الأدبيات، عند وصف الخصائص الاتجاهية لهوائيات الاستقبال التلفزيونية، غالبًا ما يُشار إلى مستوى الفصوص الخلفية والجانبية، وهو ما يعادل المتوسط ​​​​الحسابي لمستويات الفصوص عند الترددات المتوسطة والمتطرفة قناة تلفزيونية. لنفترض أن مستوى الفصوص (وفقًا للمجال الكهرومغناطيسي) لنمط هوائي القناة الثالثة (f = 76 ... 84 ميجا هرتز) هو: عند الترددات 75 ميجا هرتز - 0.18؛ 80 ميغاهيرتز - 0.1؛ 84 ميجا هرتز - 0.23. متوسط ​​مستوى البتلات سيكون (0.18+0.1+0.23)/3 أي 0.17. لا يمكن وصف مناعة الضوضاء للهوائي بمتوسط ​​مستوى الفصوص إلا في حالة عدم وجود "ارتفاعات" حادة في مستوى الفصوص في نطاق تردد القناة التلفزيونية تتجاوز بشكل كبير المستوى المتوسط.

يجب القيام به ملاحظة مهمةفيما يتعلق بحصانة الضوضاء للهوائي المستقطب عموديًا. دعونا ننتقل إلى نمط الإشعاع الموضح في الشكل. 16. في هذا المخطط، النموذجي للهوائيات المستقطبة أفقياً في المستوى الأفقي، يتم فصل الفص الرئيسي عن الفصين الخلفي والجانبي باتجاهات الاستقبال الصفرية. هوائيات الاستقطاب الرأسي (على سبيل المثال، هوائيات "قناة الموجة" المزودة بهزازات رأسية) لا تحتوي على اتجاهات استقبال صفرية في المستوى الأفقي. ولذلك، فإن الفصوص الخلفية والجانبية في هذه الحالة غير محددة بشكل واضح ويتم تعريف الحصانة من الضوضاء عملياً على أنها نسبة مستوى الإشارة المستقبلة من الاتجاه الأمامي إلى مستوى الإشارة المستقبلة من الاتجاه الخلفي.

عامل الربح. كيف هوائي أكثر اتجاهية، أي أنه كلما كانت زاوية فتح الفص الرئيسي أصغر وانخفض مستوى الفصين الخلفي والجانبي لمخطط الإشعاع، كلما زاد المجال الكهرومغناطيسي عند أطراف الهوائي.

لنتخيل أن هزاز نصف موجة متماثل يتم وضعه عند نقطة معينة في المجال الكهرومغناطيسي، موجهًا نحو أقصى استقبال، أي أنه يقع بحيث يكون محوره الطولي عموديًا على اتجاه وصول موجة الراديو. يتطور واجهة مستخدم لجهد معين عند حمل مطابق متصل بالهزاز، اعتمادًا على شدة المجال عند نقطة الاستقبال. دعونا نضعها بعد ذلك! في نفس النقطة في المجال، بدلاً من هزاز نصف موجة، يتم استخدام هوائي ذو اتجاهية أكبر موجه نحو أقصى استقبال، على سبيل المثال، هوائي من نوع "قناة الموجة"، والذي يظهر مخطط اتجاهه في الشكل. 16. سنفترض أن هذا الهوائي له نفس حمل الهزاز نصف الموجة، ومتوافق معه أيضًا. نظرًا لأن هوائي "قناة الموجة" أكثر اتجاهًا من هزاز نصف الموجة، فإن الجهد عبر حمله U2 سيكون أكبر. نسبة الجهد U 2 /'Ui هي كسب الجهد Ki للهوائي رباعي العناصر أو، كما يطلق عليه أيضًا، "المجال".

وبالتالي، يمكن تعريف الجهد أو كسب "المجال" للهوائي على أنه نسبة الجهد الذي طوره الهوائي عند حمل مطابق إلى الجهد الذي تم تطويره عند نفس الحمل بواسطة هزاز نصف موجة مطابق له. يعتبر كلا الهوائيين موجودين في نفس النقطة في المجال الكهرومغناطيسي وموجهين نحو أقصى استقبال. غالبًا ما يستخدم أيضًا مفهوم كسب الطاقة Kp، وهو يساوي مربع كسب الجهد (K P = Ki 2).

عند تحديد الربح، يجب التأكيد على نقطتين. أولا، من أجل الهوائيات تصاميم مختلفةيمكن مقارنتها مع بعضها البعض، تتم مقارنة كل واحد منهم بنفس الهوائي - هزاز نصف موجة، والذي يعتبر هوائيًا مرجعيًا. ثانياً، للحصول عملياً على كسب في الجهد أو القدرة، يحدده الكسب، من الضروري توجيه الهوائي نحو الحد الأقصى للإشارة المستقبلة، أي بحيث يكون الحد الأقصى للفص الرئيسي لمخطط الإشعاع موجهاً نحو وصول موجة الراديو. يعتمد الكسب على نوع الهوائي وتصميمه. دعونا ننتقل إلى هوائي من نوع "قناة الموجة" للتوضيح. ويزداد كسب هذا الهوائي مع زيادة عدد المخرجين. يتمتع الهوائي المكون من أربعة عناصر (العاكس والهزاز النشط ومخرجين) بكسب جهد قدره 2؛ سبعة عناصر (عاكس وهزاز نشط وخمسة مخرجين) - 2.7. وهذا يعني أنه إذا بدلا من نصف الموجة

يستخدم الهزاز هوائيًا مكونًا من أربعة عناصر)، ثم سيزيد الجهد عند مدخل جهاز الاستقبال التلفزيوني بمقدار مرتين (الطاقة بمقدار 4 مرات)، والهوائي المكون من سبعة عناصر بمقدار 2.7 مرة (الطاقة بمقدار 7.3 مرات).

تتم الإشارة إلى قيمة كسب الهوائي في الأدبيات إما فيما يتعلق بهزاز نصف موجة، أو فيما يتعلق بما يسمى باعث الخواص. المبرد المتناحي هو هوائي وهمي يفتقر تمامًا إلى خصائص الاتجاه، ونمط الإشعاع المكاني له الشكل المقابل للكرة. لا توجد بواعث متناحية الخواص في الطبيعة، ومثل هذا الباعث هو ببساطة معيار مناسب يمكن من خلاله مقارنة الخصائص الاتجاهية للهوائيات المختلفة. كسب الجهد المحسوب لهزاز نصف الموجة بالنسبة إلى الباعث المتناحي هو 1.28 (2.15 ديسيبل). لذلك، إذا كان كسب الجهد لأي هوائي بالنسبة إلى باعث متناحٍ معروفًا، فقم بتقسيمه على 1.28. نحصل على كسب هذا الهوائي نسبة إلى هزاز نصف الموجة. عندما يتم تحديد الكسب بالنسبة إلى محرك متناحٍ بالديسيبل، لتحديد الكسب بالنسبة إلى هزاز نصف موجة، اطرح 2.15 ديسيبل. على سبيل المثال، كسب جهد الهوائي بالنسبة إلى باعث متناحٍ هو 2.5 (8 ديسيبل). عندها سيكون كسب نفس الهوائي بالنسبة إلى الهزاز نصف الموجي 2.5/1.28، أي 1.95^ وبالديسيبل 8-2.15 = 5.85 ديسيبل.

وبطبيعة الحال، لا يعتمد الكسب الحقيقي في مستوى الإشارة عند دخل التلفزيون، الذي يقدمه هوائي أو آخر، على أي هوائي مرجعي - هزاز نصف موجة أو باعث متناحٍ - يتم تحديد الكسب فيما يتعلق به. في هذا الكتاب، يتم إعطاء قيم الكسب فيما يتعلق بهزاز نصف الموجة.

في الأدبيات، غالبًا ما يتم تقييم الخصائص الاتجاهية للهوائيات من خلال معامل الاتجاهية، الذي يمثل الكسب في قدرة الإشارة في الحمل، بشرط ألا يكون للهوائي خسائر. يرتبط معامل الاتجاه بكسب الطاقة Kr بالعلاقة

إذا قمت بقياس الجهد عند مدخل جهاز الاستقبال، فيمكنك استخدام نفس الصيغة لتحديد شدة المجال في موقع الاستقبال.

عرض الفص الرئيسي ومستوى الفص الجانبي

ويحدد عرض النموذج (الفص الرئيسي) درجة تركيز الطاقة الكهرومغناطيسية المنبعثة. عرض الاسم المميزهي الزاوية بين اتجاهين داخل الفص الرئيسي التي يكون فيها سعة شدة المجال الكهرومغناطيسي 0.707 مستوى من القيمة القصوى (أو 0.5 مستوى من قيمة كثافة القدرة القصوى). يشار إلى عرض الخط السفلي على النحو التالي:

2i هو عرض النموذج من حيث القوة عند مستوى 0.5؛

2i - عرض النموذج من حيث الشد عند مستوى 0.707.

يشير الفهرس E أو H إلى عرض النموذج في المستوى المقابل: 2i، 2i. يقابل مستوى القدرة 0,5 مستوى 0,707 لشدة المجال أو مستوى 3 ديسيبل على مقياس لوغاريتمي:

ومن الملائم تحديد عرض النموذج بشكل تجريبي باستخدام الرسم البياني، على سبيل المثال، كما هو موضح في الشكل 11.

الشكل 11

يحدد مستوى الفصوص الجانبية للنمط درجة الإشعاع الهامشي للمجال الكهرومغناطيسي بواسطة الهوائي. إنه يؤثر على جودة التوافق الكهرومغناطيسي مع أنظمة الراديو الإلكترونية القريبة.

السوية النسبية للفص الجانبي هي نسبة اتساع شدة المجال في اتجاه الحد الأقصى للفص الجانبي الأول إلى اتساع شدة المجال في اتجاه الحد الأقصى للفص الرئيسي (الشكل 12):

الشكل 12

يتم التعبير عن هذا المستوى بالوحدات المطلقة أو بالديسيبل:

معامل الاتجاه وكسب هوائي الإرسال

يصف معامل الاتجاه (DC) الخصائص الاتجاهية للهوائي الحقيقي مقارنة بهوائي مرجعي متعدد الاتجاهات (متناحي الخواص) بنمط كروي:

KND هو رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كثافة تدفق الطاقة P (u, q) لهوائي حقيقي (اتجاهي) أكبر من كثافة تدفق الطاقة P (u, q) لهوائي مرجعي (غير اتجاهي) لنفسه في الاتجاه وعلى نفس المسافة، بشرط أن تكون قوى الإشعاع للهوائيات واحدة:

وبأخذ (25) في الاعتبار نحصل على:

عامل الكسب (GC) للهوائي هو معلمة لا تأخذ في الاعتبار خصائص تركيز الهوائي فحسب، بل أيضًا قدرته على تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر.

جامعة كو- هذا رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كثافة تدفق القدرة P (u, c) لهوائي حقيقي (اتجاهي) أكبر من كثافة تدفق القدرة PE (u, c) لهوائي مرجعي (غير اتجاهي) لـ بنفس الاتجاه وعلى نفس المسافة، بشرط أن تكون القوى الموردة للهوائيات هي نفسها.

ويمكن التعبير عن المكاسب من حيث الكفاءة:

أين هي كفاءة الهوائي. ومن الناحية العملية، يُستخدم كسب الهوائي في اتجاه الإشعاع الأقصى.

نمط إشعاع المرحلة. مفهوم مركز طور الهوائي

نمط الإشعاع المرحلةهو اعتماد طور المجال الكهرومغناطيسي المنبعث من الهوائي على الإحداثيات الزاوية.

وبما أن متجهي المجال E وH في المنطقة البعيدة من الهوائي موجودان في الطور، فإن مخطط الطور يرتبط بالتساوي بالمكونات الكهربائية والمغناطيسية للمجال الكهرمغنطيسي المنبعث من الهوائي. تم تحديد نمط الطور على النحو التالي: Ш = Ш (u, ц) عند r = const.

إذا كانت W (u, q) = const عند r = const، فهذا يعني أن الهوائي يشكل مقدمة الطور للموجة على شكل كرة. يُطلق على مركز هذه الكرة، حيث يقع أصل نظام الإحداثيات، اسم مركز طور الهوائي (PCA). وتجدر الإشارة إلى أنه ليس كل الهوائيات لديها مركز الطور.

بالنسبة للهوائيات التي لها مركز طور ومخطط اتساع متعدد الفصوص بينهما أصفار واضحة، يختلف طور المجال في الفصوص المجاورة بمقدار p (°180). يتم توضيح العلاقة بين مخططات إشعاع السعة والطور لنفس الهوائي في الشكل 13.

الشكل 13 - أنماط السعة والطور

إن اتجاه انتشار الموجات الكهرومغناطيسية وموضع مقدمتها عند كل نقطة في الفضاء متعامدان بشكل متبادل.