Диаграмма направленности ЭЭВ

Рассмотрим более подробно выражение для амплитуды напряженности электрического поля, создаваемого в дальней зоне элементарным электрическим вибратором. Из (6) следует, что

При заданных амплитуде тока и длине вибратора амплитуда напряженности его электрического поля зависит от двух переменных: расстояния и угла При одном и том же расстоянии от вибратора поле будет различным в зависимости от угла Как уже отмечалось, амплитуда напряженности поля максимальна в плоскости, проходящей через середину вибратора, перпендикулярно его оси и равна нулю в направлении последней, т.е. при и

Для более наглядного представления о характере излучения (направленных свойствах) антенны строят графики зависимости амплитуды напряженности поля или амплитуд ее составляющих от направления в точку наблюдения при Такие графики называют амплитудными диаграммами направленности или просто диаграммами направленности (ДН). Обычно строят нормированные ДН. На них показывают не абсолютные значения амплитуды напряженности поля, а нормированные значения, отнесенные к ее максимальной величине. Если необходимо дать представление о фазовой структуре излученного поля, строят так называемые фазовые диаграммы направленности - графики зависимости фазы напряженности поля от направления в точку наблюдения.

Наиболее полную информацию о характере излучения дает пространственная диаграмма направленности. Она может быть построена, например, таким образом, чтобы расстояние от начала сферической системы координат до любой точки, характеризуемой углами было пропорционально отношению амплитуды напряженности электрического поля в данном направлении к максимальной амплитуде для того же значения г. Во многих случаях построение такой диаграммы сложно, поэтому чаще пользуются диаграммами, показывающими зависимость амплитуды поля от одного из углов при постоянном значении другого.

Диаграмма направленности, соответствующая показывает изменение амплитуды напряженности поля в меридианальной плоскости. Очевидно, что для ее определения по

известной пространственной диаграмме достаточно рассмотреть сечение последней плоскостью Аналогично кривая, образованная пересечением пространственной диаграммы с поверхностью конуса дает диаграмму направленности, построенную при

Пространственная ДН элементарного электрического вибратора совпадает с поверхностью тора, образованного вращением круга, радиус которого равен расстоянию от центра круга до оси вращения (рис.35). Диаграмма направленности ЭЭВ в меридианальной плоскости, построенная в полярной системе координат, имеет вид восьмерки из двух окружностей. У нормированной ДН диаметры этих окружностей равны единице (рис. 36). Правая половина ДН соответствует некоторому значению угла а левая - значению На рис.37 показана построенная в полярной системе координат нормированная ДН в экваториальной плоскости Эта ДН имеет вид окружности единичного радиуса. Указанная на рисунках функция = Так как ДН на рис. 37 соответствует значению то на этом рисунке

Помимо полярной системы координат для построения диаграмм направленности используют также декартову систему координат. Нормированные диаграммы направленности ЭЭВ в меридианальной и экваториальной плоскостях, построенные в декартовой системе координат, изображены на рис.38 и 39 соответственно.