Разделы сайта

Сопротивление излучения и коэффициент полезного действия антенн.

Подводимая к антенне мощность Pа частично излучается, а частично расходуется бесполезно в активном сопротивлении проводов антенны, в земле, в окружающих антенну проводниках и других предметах (оттяжках, строениях и т. д.). Излучаемая антенной мощность PS пропорциональна квадрату действующего значения тока в антенне Iа:

PS= RSIа2,

где RS - коэффициент пропорциональности, который измеряется в омах и называется сопротивлением излучения антенны, отнесенным к току Iа.

Таким образом, сопротивлением излучения антенны RS называется сопротивление, в котором могло бы теряться столько же энергии, сколько излучается антенной в пространство. При определении сопротивления излучения следует оговаривать, к какой точке антенны оно относится, так как сила тока в разных точках вдоль антенны различна. Сопротивление излучения зависит от формы антенны, ее геометрических размеров и от длины волны, на которой работает антенна.

Понятие «сопротивление излучения антенн» было введено М.В. Шулейкиным. Используя выражение для мощности излучения, полученное Герцем для элементарного электрического диполя, М.В. Шулейкин вывел формулу для сопротивления излучения (в омах) такого диполя, которая имеет вид

RS = 80p2(l/l)2» 800(l/l)2 (2.25)

Здесь l/l- отношение длины диполя к длине волны. Из полученной формулы видно, что сопротивление излучения проволочной антенны получается не очень малым лишь для размеров, соизмеримых с длиной волны.

Следует подчеркнуть, что по формуле (2.25) сопротивление RS можно рассчитать лишь при условии, что ток вдоль антенны не меняется по амплитуде. Если это условие не выполняется, в формуле (2.25) длину l надо заменить действующей длиной антенны (понятие о ней дается ниже).

Излучаемая антенной мощность является полезной мощностью, и соответственно сопротивление излучения является полезным активным сопротивлением антенны, в отличие от другой части активного сопротивления антенны, обусловливающего потери.

Мощность потерь в антенне, так же как и мощность излучения, пропорциональна квадрату тока в антенне. Поэтому можно записать, что мощность потерь

Pп = Iа2 Rп

где Rп - эквивалентное сопротивление потерь, отнесенное к току Iа в точках питания антенны. Сумма мощности излучения PS и мощности потерь Pп дает полную мощность в антенне:

Pa = PS + Pп = Iа2 (RS + Rп) = Iа2 Ra

где Ra = RS + Rп - полное активное сопротивление антенны. Для оценки эффективности работы антенны вводят понятие коэффициента полезного действия антенны, под которым понимают отношение излучаемой мощности к полной мощности антенны:

h = PS/ Pa = (Iа2 RS) / (Iа2 Ra) = RS/ (RS + Rп)

Из последнего выражения видно, что для увеличения КПД антенны надо по возможности уменьшать Rп по сравнению с RS.

Самое читаемое:

Автоматизация работы теплового насоса
В настоящее время при автоматизации процессов в промышленности все более широкое распространение получают различные системы автоматического управления. Автоматическое управление в технике, совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2018