DSC03981

mm

224

Au||Dlp!W

opipiw

ANTENY PROSTOLINIOWE

przedstawiona na rys. 9.40a (n = oo). Dla ziemi rzeczywistej dla kątów 0 bliskich 90° r_v ~ — 1 i fale pochodzące od obu źródeł wygaszają się na powierzchni ziemi. Przy podniesieniu anteny na wysokość 7J2 odległość między antenami w układzie wynosi X, co powoduje powstanie charakterystyki z wieloma listkami (rys. 9.40b).

Dla krótkiego dipola poziomego w płaszczyźnie yz (prostopadłej do osi dipola) pole elektryczne jest dane wzorem (9.50). Współczynnik odbicia r_H wynosi dokładnie — 1 dla płaszczyzny doskonale przewodzącej i w przybliżeniu — 1 dla płaszczyzn o skończonej konduktywności dla wszystkich wartości 0. Charakterystyka elementu jest izotropowa, ponieważ dipol oglądany w płaszczyźnie H(yz) staje się punktem. W tym wypadku charakterystykę wypadkową określa charakterystyka układu. Charakterystyki w płaszczyźnie H są przedstawione na rys. 9.41 dla h równego A/4 i X/2 dla płaszczyzn o różnych konduktywnościach. Ponieważ dipol i jego odbicie są praktycznie w przeciwfazie, to na płaszczyźnie pojawia się zero charakterystyki. Dla h = X/4 odległość między elementami wynosi pół długości fali, a maksimum występuje dla 0 = 0°. Dla hp| X/2 i doskonale przewodzącej płaszczyzny pola pochodzące od dipola i jego odbicia mają dokładnie przeciwne fazy i na kierunku 0 = 0° pojawia się zero charakterystyki. Dla ziemi rzeczywistej amplitudy obu źródeł nie są identyczne, a przesunięcie fazy nie wynosi dokładnie 180°, co powoduje, że na kierunku 0 = 0° występuje minimum charakterystyki. Zwróćmy uwagę, że wpływ skończonej konduktywności jest bardziej widoczny w przypadku anten pionowych niż poziomych. Pole elektryczne w płaszczyźnie E może być obliczone z zależności (9.49). Podane zależności dla dipoli krótkich nad ziemią mogą być stosowane także w przypadku innych anten po zamianie charakterystyki elementu (sin0 i cos0) na charakterystykę promieniowania danej anteny.

Literatura

1.    C.A. Bulanis. Antenna Theory: Analysis and Design. John Wiley & Sons, New York 1997

2.    D.J. Bem. Anteny i rozchodzenie się fal radiowych. WNT, Warszawa 1973

3.    Z. Bieńkowski, E. Lipiński. Amatorskie anteny KF i UKF. WKŁ, Warszawa 1978

4.    Z. Bieńkowski. Poradnik ultrakrótkofalowca, WKŁ, Warszawa 1988

5.    H. Jasik, R. Johnson (ed.). Antenna Applications Reference Guide. McGraw-Hill, New York 1987

6.    J.D. Kraus. Antennas. McGraw-Hill, New York 1988

7.    S. Lee, Y. Lo. Antenna Handbook. Van Nostrand Reinhold, New York 1988

8.    J. Pieniak. Anteny telewizyjne i radiowe. WKŁ, Warszawa 1993

9.    The ARRL Bookfor Radio Amateurs. American Radio Relay League, New York 1994

10.    Radio Communication. The Journal of the Radio Society of Great Britain, Vol. 70, No. 8, August 1994

11.    W.L. Stutzman, G.A. Thiele. Antenna Theory and Design. John Wiley & Sons, New York 1998

12.    P. Vizmuller. RF Design Guide-Systems, Circuits, and Eąuations. Artech House, London 1995

JO* Układy antenowe

10.1. Współczynnik układu dla układów liniowych

Zespół złożony z co najmniej dwóch anten nazywamy układem antenowym. Anteny o małych rozmiarach liniowych mogą być łączone w układy w celu osiągnięcia charakterystyk typowych dla anten o dużych rozmiarach (przede wszystkim zysk energetyczny). Dzięki rozwojowi metod projektowania i technologii wytwarzania układów elektrycznych biernych i czynnych łatwiej jest dzisiaj zbudować sieć połączeń elektrycznych dla układu antenowego niż budować jedną antenę o dużych rozmiarach. Układy antenowe mają też bezcenną zaletę: możliwość elektronicznego sterowania wiązką bez konieczności mechanicznego poruszania anteny. Osiąga się to poprzez zmianę fazy przebiegów zasilających poszczególne anteny w układzie. Układy tego typu noszą nazwę fazowanych i są szczególnie chętnie używane w radiolokacji oraz radiokomunikacji ruchomej.

Najczęściej wykorzystuje się układy liniowe, w których środki anten tworzących układ leżą na jednej prostej. Popularne są też układy planarne, kiedy środki anten leżą na płaszczyźnie (układy prostokątne lub pierścieniowe). Osobną klasę tworzą układy niepłaskie, w których środki leżą na powierzchniach nie będących płaszczyznami (powierzchnia kuli, pobocznica walca itp.). Charakterystyka promieniowania układu zależy od rozmieszczenia elementów w przestrzeni i ich orientacji, typu elementu promieniującego, a także amplitud i faz przebiegów zasilających poszczególne elementy. Aby uprościć rozważania, będziemy rozpatrywać układy złożone ze źródeł izotropowych. Charakterystykę promieniowania takiego układu będziemy nazywać współczynnikiem układu.