DSC03962

WSTĘP DO TECHNIKI ANTENOWEJ

a		b
il "		|

Rys. 121. Ilustracja zasady wzajemności w ujęciu obwodowym. Napięcie U jest identyczne dla (b) i (c) przy tym samym prądzie I.

1 — ZbaŁ + Zbb^b    (7.161b)

gdzie U„ U_b, I_ał I_b są napięciami i prądami na zaciskach anteny a i b. Jeśli antena a jest pobudzana źródłem I₀, napięcie na otwartych zaciskach anteny b wynosi U_b|,_b=0- Impedancja Z** jest zdefiniowana jako

Zba =

(7.162)

Kil

i_b-o

Jeśli antena b jest pobudzana źródłem I_b, to napięcie na rozwartych zaciskach anteny a wynosi U_a|i_a=0. Z_ab jest zdefiniowana jako

7 - —

"ab * lh

(7.163)|

Gdy popatrzymy uważnie na te dwa wzory oraz (7.160), to dojdziemy do wniosku, że Z_lb = Z_ta = Z_m    (7.164)

gdzie Z_n) jest impedancją wzajemną między antenami. Jest to twierdzenie prawdziwe, gdy ośrodek między antenami jest liniowy i izotropowy.

W przypadku, gdy idealne źródło prądowe o wydajności 1 pobudza antenę a, to napięcie na otwartych zaciskach anteny b wyniesie

Jeśli tym samym źródłem pobudzamy antenę b, to napięcie na rozwartych zaciskach anteny a wyniesie

UJ1.-0 = IZ,*    (7.166)

Ponieważ Z_ab = Z_bn, tak więc mamy U_#|i.-o ⁼ U_b|_lb_₀ = U

(7.167)

Jeśli pobudzimy antenę a lub b identycznym prądem, to na zaciskach drugiej anteny otrzymamy zawsze takie samo napięcie (rys. 7.27). Zasada wzajemności może być zatem wyrażona następująco:

Jeśli do zacisków anteny A przyłożymy siłę elektromotoryczną, i zmierzymy prąd płynący przez zwarte zaciski drugiej anteny B, to identyczny prąd będzie płynął przez zwarte zaciski anteny A, jeśli do zacisków anteny B przyłożymy taką samą siłę elektromotoryczną (rys. 7.28).

Zasada wzajemności ma bardzo ważne implikacje praktyczne. Mówi ona, że parametry anteny traktowanej jako nadawcza są identyczne z parametrami tej samej anteny traktowanej jako odbiorcza. Wykażemy, że charakterystyka promieniowania anteny nadawczej jest identyczna z charakterystyką promieniowania tej samej anteny użytej jako odbiorcza. Niech pobudzana będzie najpierw antena a (nadajnik), a napięcie mierzymy na otwartych zaciskach anteny b. Jeśli anteny znajdują się wzajemnie w swoich strefach promieniowania, to impedancja Z*, jest w rzeczywistości charakterystyką promieniowania anteny a, jeśli antena b porusza się wokół a po okręgu (rys. 7.29). Zakładamy przy tym, że antena b jest podczas ruchu utrzymywana w takiej samej orientacji przestrzennej i polaryzacji względem anteny a. Napięcie na zaciskach b w funkcji kąta daje nam charakterystykę promieniowania anteny a (wg definicji (7.162) jest to Z^). Jeśli teraz pobudzimy

Antena A