2103

Поляризационные характеристики передающей антенны

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Поляризация передающей антенны определяется по поляризации ее поля излучения, как правило, по электрическому вектору, который, в общем случае, с течением времени изменяет как свою величину, так и направление в каждой точке пространства.

Русский

2013-01-06

144.83 KB

52 чел.

Поляризационные характеристики передающей антенны.

Поляризация передающей антенны определяется по поляризации ее поля излучения, как правило, по электрическому вектору, который, в общем случае, с течением времени изменяет как свою величину, так и направление в каждой точке пространства.

При изучении поляризации характеристик удобно ввести две плоскости – плоскость поляризации Π и картинную плоскость К.

Плоскость поляризации содержит в себе вектор  и направление распространения в точку наблюдения М. Если вектор вращается вокруг направления распространения, то вместе с ним вращается и плоскость поляризации. Поляризация называется линейной, если плоскость поляризации с течением времени не меняет своего положения в пространстве. При этом различают: горизонтальную поляризацию – векторе  параллелен поверхности земли; вертикальную поляризацию - плоскость поляризации перпендикулярна поверх, земли; наклонную поляризацию.

Поляризация называется, если плоскость поляризации вращается, делая один оборот за период ВЧ колебаний поля.

Картинная плоскость перпендикулярна направлению распространения и проходит через точку наблюдения – вектор  находится в картинной плоскости. Здесь используется прямоугольную систему координат с началом наблюдения в точке наблюдения М – оси совмещены с ортами сферической системы координат в точке М.

Эллиптическая поляризация является наиболее общим случаем поляризации, когда конец электронного вектора описывает в картинной плоскости эллипс, вращаясь со средней угловой скоростью ω.

Поляризационные характеристики поля и, следственно, антенны полностью определяются следующими параметрами эллипса:

  1. углом наклона γ большой оси эллипса к оси θ выбранной системы координат – угол наклона поляризационного эллипса;
  2. коэффициент равномерности эллиптической поляризации:
  3. направлением вращения электрического вектора: эллиптическая поляризация правого и левого вращения.

Поляризационная характеристика – это зависимость ЭДС в приемной антенне линейной поляризации, принимающей электромагнитной волны от рассматриваемой передающей антенны, от угла поворота Δ этой антенны в картинной плоскости. Для каждого положения приемной антенны амплитуда наведенной ЭДС пропорциональна наибольшей величине проекции вращающегося электронного вектора на ось диполя. Если для всех углов Δ найти эту наибольшую проекцию и изобразить ее в виде радиуса-вектора в полярной системе координат на картинной плоскости, то концы векторов дадут кривую, которая является поляризационной характеристикой.

В общем случае для каждого направления в пространстве θ, φ будет своя поляризационная характеристика. Например: вырожденный эллипс поляризации и поляризационная характеристика: для случая линейной наклонной поляризации, а так же, для круговой поляризации.

Направленные свойства антенн вращающейся поляризации характеризуют обычно парциальными ДН для взаимно перпендикулярных компонент. Эти парциальные ДН в нормированном виде записываются как  для составляющей  и  для составляющей .

Так же вводится понятие полной амплитуды волны:

которая связана с угловой плотностью мощности соотношением:

Мы рассматривали поляризационные характеристики антенны с неизменяемыми во времени параметрами при излучении ею монохроматических волн. Поле такой антенны называется полностью поляризованным. Если преднамеренно или случайно изменяются во времени величины  и γ , но вектор  совершает вращательное движение с некоторой средней частотой ω, то поле называется частично поляризованным. Если же положение самого вектора  для каждого момента времени является случайным, то поле является неполяризованным (деполяризованным). Характерным примером неполяризованного электромагнитного поля является поле, излучаемое нагретыми телами.

Диапазон рабочих частот антенны – интервал от  до  в котором все параметры антенны не выходят из заданных пределов. Очевидно, этот диапазон: будет определятся тем параметром, который быстрее других выходит из заданных пределов при изменении частоты, чаще всего это входное сопротивление (коэффициент согласования).

При /≤1,7–2,0 обычно говорят о полосе рабочих частот антенны . Ширину полосы рабочих частот определяют в единицах частоты или в процентах к средней частоте диапазона.

При - узкополосная (резонансная) антенна

>10% - широкополосная

>100% - широкодиапазонная и ее свойства характеризуют коэффициентом перекрытия диапазона

Теорема подобия: антенна, работающая при частоте колебаний  не изменит свои параметры, если при новой частоте колебаний  ее геометрические размеры будут уменьшены в n раз (), электрическая проводимость будет увеличена в n раз(), а электрическая и магнитная проницаемости материалов и среды останутся без изменения. Величина n – коэффициент масштабного пересчета или коэффициент подобия антенн.

На основании этой теоремы производится моделирование при разработке и исследований, антенн. Строится модель антенны уменьшенная в n - раз и производится измерение ДН, КНД, входное сопротивления и т.п. на частоте в n - раз большей рабочей частоты натуральной антенны, при соблюдении всех прочих условий.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7419. Синтез управляющих автоматов. Таблица переходов автомата Мили 82 KB
  Тема: Синтез управляющих автоматов. Таблица переходов автомата Мили. Таблица переходов используется для построения комбинационных частей автомата Мили, в частности - для определения функций возбуждения элементов памяти и определения функций вых...
7420. Основные принципы проектирования и эксплуатационно-технического обслуживания ВОЛС 267 KB
  Основные принципы проектирования и эксплуатационно-технического обслуживания ВОЛС. Требования к ВОЛС. Проектирование систем волоконно-оптической связи следует начинать с определения предъявляемых к системе требоваий, что определит в дальнейшем сам п...
7421. Микропрограммные автоматы с программируемой логикой (МПА с ПЛ) 87 KB
  Тема: Микропрограммные автоматы с программируемой логикой(МПА с ПЛ) МПА с ПЛ используется для построения устройств управления. Они функционируют автоматически автоматам Мили и Мура, которые строятся на жесткой логике. Отличительная способность...
7422. Формирование ландшафтов парка Ораниенбаум в XVIII – XXI вв 1.69 MB
  Формирование ландшафтов парка Ораниенбаум в XVIII - XXI вв. Введение Архитектурно-ландшафтный комплекс Ораниенбаум - уникальный дворцово-парковый ансамбль XVIII – начала XX веков был поврежден, но не разрушен в годы войны, сохранил ...
7423. Пассивные компоненты ВОЛС 752 KB
  Пассивные компоненты ВОЛС. К пассивным компонентам ВОЛС относятся оптические соединители и разветвители, которые служат для объединения или разъединения оптических сигналов. Различают чувствительные (селективные) и нечувствительные (неселективные) п...
7424. Выявление перспектив экономической интеграции на пространстве СНГ 136.5 KB
  Введение Пространство СНГ - это сфера российских стратегических интересов. Для государств Содружества Россия в свою очередь является зоной их национальных интересов. Общая заинтересованность в экономическом прогрессе на всем пространстве СНГ, в разв...
7425. Оптические элементы на основе активных стекловолокон 467 KB
  Оптические элементы на основе активных стекловолокон. Оптические волокна являются не только самой совершенной физической средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Они могут быть использованы в качестве основных элеме...
7426. Проект противопожарной защиты горного предприятия 160.5 KB
  Проект противопожарной защиты горного предприятия Проекты всех новых (реконструируемых) и действующих шахт должны иметь раздел Противопожарная защита, выполненный в полном соответствии с нормативными материалами, утвержденными ГГТН Ро...
7427. Кратные и криволинейные интегралы 8.08 MB
  Кратные и криволинейные интегралы. § I. Двойной интеграл. Определение и геометрический смысл двойного интеграла. Рассмотрим в плоскости xOy замкнутую область Д, т.е. такую область, которой принадлежат и точка ограничивающей её линии. Пусть в области Д...