image 074

74 Pole bliskie anteny i jego znaczenie dla techniki antenowej

W efekcie możemy zapisać całkowite pole w obszarze z ^ 0 w postaci analitycznej:

E(x, V, z) = ~ [⁺°° /⁺” F(fc_x, k + ^kvy +    (4.32)

{Z7T)    7—00 7—oo

gdzie F(k_x, k_y) ⁼ F_x{k_x,ky')i_x d^- Fy{k_x,ky)iy -ł- F_z{k_x, ky)i_z

W celu określenia wartości pola (4.32) w strefie dalekiej można wykorzystać odpowiednie zależności asymptotyczne (autorzy [25] sugerują lemat Riemanna-Lebesque’a). W efekcie uzyskuje się zależności wiążące składowe pól w strefie dalekiej z ich widmami kątowymi:

a u _e-'kr

Ą°°(*. y,z)« ^ • — ■ cosfl. F,(k_x, ky)    (4.33)

gdzie l = x,y, z.

Poddajmy analizie zależność (4.33). Na wstępie zauważmy, że każda ze składowych pól ma charakter fali sferycznej rozchodzącej się do nieskończoności w kierunku r. Amplitudy fal są zależne od wprowadzonych zależnością (4.30) odpowiednich widm kątowych, które można obliczyć, jeśli tylko znamy rozkład pola w aperturze promieniującej. Innymi słowy, znając rozkład pola w aperturze możemy określić zmiany amplitud składowych pól w funkcji k_x oraz k_y, czyli ich zależność od współrzędnych (9, (p). Zależność amplitud pól od współrzędnych kątowych jest w istocie amplitudową charakterystyką kierunkową promieniowania. Teraz pozostaje nam jedynie przedstawić składowe pól w dogodnym dla nas układzie współrzędnych sferycznych:

Eq° {0,<p) = E£°(x, y, z) cos 9 cos <p +

4-E™(x, y, z) cos 9sin tp + E£°(a;, y, z) sin 9    (4.34)

= -E£°{x,y, z) siny? + E£°(x,y, z) cos tp    (4.35)

Przedstawione zależności (4.33)4-(4.35) mają ogromne znaczenie praktyczne, gdyż przy obecnym poziomie techniki pomiarowej wyznaczają nowe możliwości pomiaru charakterystyk kierunkowych promieniowania anten, szczególnie tych o dużych rozmiarach (w stosunku do długości fali). W tradycyjnych metodach pomiarowych spełnienie warunku strefy dalekiej wymagało dla takich anten zbudowania stanowisk (a w szczególności tzw. komór bezechowych) o znacznych rozmiarach, co wiązało się z dużymi kosztami. Istnieje wprawdzie możliwość dokonywania pomiarów w terenie otwartym jednak w takim wypadku jesteśmy uzależnieni o warunków atmosferycznych oraz zakłóceń elektromagnetycznych. Z przedstawionych zależności widać, że możemy znaleźć