Анализ множителя направленности идеального линейного излучателя. Режимы излучения антенны

На рисунке 6.4 представлен график множителя направленности идеального излучателя для и , описываемого соотношением (6.4).

График данной функции имеет ряд особенностей:

‑ ширина луча по нулям, независимо от числа излучателей, всегда равна и не изменяется при отклонении луча;

‑ все боковые лепестки имеют одинаковую протяженность, равную ;

‑ при отклонении луча его симметрия не нарушается. С увеличением увеличивается только, как это видно из (6.4), так называемая «область реальных углов наблюдения» или «область видимых углов», соответствующая значениям (или ), обозначенная на рисунке 6.4 штриховой линией.

Диаграмма направленности в области реальных (видимых) углов характеризует мощность, излученную антенной. Диаграмма направленности в области мнимых углов характеризует реактивное поле антенны, запасенное в ближней зоне антенны.

Анализ выражения (6.4) также показывает, что переменная определяет направление ориентации главного луча.

Боковые лепестки диаграммы направленности с номером , как следует из (6.4), имеют максимумы вблизи направлений

, , (6.5а)

а их величина составляет

. (6.5б)

Уровень первых боковых лепестков идеальной линейной антенны составляет или дБ.

При (т.е. ) имеет место синфазное возбуждение участков провода. Угловое положение главного максимума равно , т.е. антенна излучает в направлении, перпендикулярном своей оси, и имеет место так называемый режим поперечного излучения.

В случае, если , главный лепесток диаграммы направленности отклоняется от нормали к оси антенны в сторону движения волны возбуждающего тока. Это режим наклонного излучения. Изменение положения луча называется сканированием. Следовательно, если изменять в пределах , главный лепесток диаграммы направленности сканирует в пределах .

При величине , близкой к единице ( ~ или ~ ), главный лепесток приближается к оси излучателя и начинает «уходить» из области действительных углов; при главный максимум ориентирован точно вдоль оси излучателя. Такой режим называется режимом осевого излучения.

При дальнейшем увеличении в области реальных углов остаются только боковые лепестки функции , и в пространстве нет ни одного направления, в котором излучение всех элементов было бы синфазным. Парциальные волны отдельных элементов в значительной степени компенсируют друг друга. Антенна становится плохо излучающей.