Лекция №8. Симметриялық вибратордың сәулелену қуаты, сәулелену кедергісі және бағытталған әрекет коэффициенті.

Лекция жоспары:

· симметриялық вибратордың сәулелену қуаты;

· симметриялық вибратордың сәулелену кедергісі;

· симметриялық вибратордың бағытталған әрекет коэффициенті.

Симметриялық вибратормен сәулеленетін электрмагнитті толқын қуатын элементар вибратор сияқты Пойтинг векторы әдісімен анықтауға болады. Осы әдіске сәйкес симметриялық вибратор сферамен қоршауға алынады. Оның радиусы r»λ, сол себепті сфераның беттік қабаты вибратор өрісінің ұзақ зонасында орналасқан. Вибратордың центрі сфераның центріне тура келеді, вибратордың осі тікбұрышты жүйедегі координат z осінде жатр. Сфераның беттік қабатында шексіз кішкентай элемент dS бөлініп шғады, ол – аудан координаттың сфералық жүйесінде . Осы элементтің беттік қабатына келетін сәулеленген қуат:

(8.1)

мұндағы: Е – dS элементінің кез келген нүктедегі электр өрісінің кернеулік амплитудасы (модуль), келесі мәнде анықталады:

(8.2)

Жалпы түрде бұл мән сәулелену кедергісі үшін келесідей болады:

(8.3)

.

шамасы ұзақ зонадағы электрмагнитті өрістің таралу сипаттамасымен анықталад, яғни қаралып жатқан антеннаның бағттылық диаграммасымен анықталады. Интегралдау 1924ж алғаш рет Баллантайн алған келесі формуланы береді.

. (8.4)

мұндағы: τ=0,5772...- Эйлер тұрақтысы; - интегральді синус; - интегральді косинус.

(8.4) Формулада көрініп тұрғандай,симметриялық вибратордың сәулелену кедергісі l/λ қатынасының шамасына тәуелді. (8.4) формула вибратор бойынша токтың синусоидальді таралуынаншыққан қорытындыға жақын болып табылады және тек жіңішке вибратор үшін әділ. Алайда (8.4) формула бойынша есептің нәтижесі экспериментпен тура келеді.

Сурет 8.1 - l/λ шамасынан тәуелділігі

Сәулелену кедергісі вибратор қалыңдығынан аз тәуелді болатын ұзақ зонадағы өріспен анықталады деп түсіндіріледі. Осы жерде ескеретін жай, тек сәулеленген активті қуатты есепке алғандықтан, жоғарыда баяндалған есептеу әдісі тек активті құрастырылған сәулелену кедергісін береді. Әдебиетте кестелер мен (8.4) формула бойынша есептелген қатынас функциясының графигі (сурет 8.1) бар. Тәуелділік сипаттамасы l/λ қатынастың өзгеруі бойынша ұзақ зонадағы өрістің интерференционалды көрінісінің өзгеруімен түсіндіріледі.

Егер l/λ қатынас 0,1 көтермесе, онда (8.4) формуланы жеңілдетуге болады. .

Симметриялық вибратордың БӘК келесі формула бойынша анықтауға болады:

(8.5)

l/λ=0,25 болса, =73,1 Ом және D=1,64;

l/λ=0,5 болса, =199 Ом және D=2,4;

l/λ=0,625 болса, =110 Ом және D=3,1;

Элементар электрлі вибратордың БӘК салыстыру үшін D=1,5 болады. Кез келген антенна вибраторының БӘК келесі формула бойынша есептеуге болады:

. (8.6)

Бұл формулада - антенна сәулеленуінің толық кедергісі. Симметриялық вибратордың әрекет етуші ұзындығы келесі формула бойынша анықталады:

(8.7)

Бақылау сұрақтары:

1. Симметриялық вибратордың сәулелену қуатын қай әдіспен анықтайды?

2. Симметриялық вибратордың сәулелену кедергісін қалай анықтайды?

3. Бағытталу әрекет коэффициенті дегеніміз не?