Антенны с вращающейся поляризацией.
Специальные типы антенн.
Для того чтобы излучить и принять сигнал с круговой поляризацией использую(самый простой вариант) турникетные антенны, которые представляют собой сочетание горизонтального и вертикального вибратора подключенных к одному передатчику по пути l1 и l2.
Условие круговой поляризации(набег фаз на 90 градусов осуществляется за счет разности l1-l2):
Алгоритм работы данной системы:
ДН данной турникетной антенны:
Вид ДН:
Ширина данной ДН большая, соответственно КНД небольшой. Для сужения ДН используется метод увеличения количества излучателей.
Чтобы сузить ДН в двух плоскостях используют многоэтажные турникетные антенны. Вертикальный вибратор схематично показан слева.
Спиральные антенны
Часто используются спиральные антенны. Направителями спиральных антенн являются отрезки волноводов.
В простейшем случае антенна выполняется из цилиндрической проволочной спирали, протяженностью несколько длин волн. Диаметр 
.
Определим амплитудное распределение. В этой антенне распространяются волны T типа.
В данном случае гибридные H и E волны их обозначают:
- характеризует число длин волн, укладывающихся на одном витке спирали. Обычно в спиральных антеннах возбуждаются волна типа T`1, которая обеспечивает режим осевого излучения.
Распределение комплексных амплитуд тока:
В спиральной антенне можно представить движение волны как суперпозицию двух стоячих волн (по закону косинуса и синуса), которые сдвинуты по фазе на π/2.
|
|
|
Фактически каждый виток спирали представляет собой 4 вибратора, которые попарно ориентированы вдоль взаимоперпендикулярнах осей и запитаны со сдвигом 90°.
В результате указанные вибраторы вдоль оси спирали возбуждают поле круговой поляризации. При отклонении точки наблюдения от оси спирали поле имеет эллиптическую поляризацию.
Если длинную линию свернуть в кольцо, мы получим тоже самое что и на рис. 7.
При достаточно большом числе витков ДН определяется множителем системы.
Если шаг намотки списали меньше длины волны:
Токи в соседних виткахсинфазныт.е. замедление в данной системе мало. Распространяется слабозамедленная волна.
Каждый виток мы можем считать излучателем, тогда:
Обобщенный угол:
коэффициент замедления 
Спиральная антенна возбужденная волной Т1 представляет собой антенну бегущей волны с осевым излучением.
Диаметр отражателя(рефлектора):
Зависимость ДН от отношения 
Как правило:
- Ширина ДН
- КНД
Кперектрытия по частоте =1,6…1,8.
Для сужения ДН используются решетки:
Рис. 11
|
|
|
Для того что антенна работала в большем диапазоне частот применяют антенны форм:
Рис. 12
Коэффициент перекрытия соответственно больше.
Кп (кон.) = 2…5, Кп (лог.) до 20.
Волноводная антенна.
Рупорная антенна с управляемой вращающейся поляризацией. В большей степени используется в качестве облучателей.
Состав:
1 - Питающий волновод;2- переходная секция; 3-фазирующая секция; 4 - пирамидальный рупор.
Питающий волновод 1 повернут относительно фазирующей секции 3 на угол близкий к 450, благодаря этому в переходной секции полем основной волны питающего волновода H10, возбуждаются электромагнитные волны других типов. Размеры широкой и узкой стенки фазирующей секции подбираются таким образом, что бы в ней могли распространяться два типа волн H10 иH01,аэти волны имеют взаимно перпендикулярные плоскости поляризации (ПЕРВОЕ УСЛОВИЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ КРУГЛОПОЛЯРИЗОВАННЫХ ВОЛН). Подбирая угол 1 относительно 3, и размеры 3 мы добиваемся равенства амплитуд взаимно перпендикулярных составляющих поля (второе условие). Рассчитав размер L, можно получить сдвиг фазы между H10 иH01 на 900. Таким образом, мы выполнили два условия существования круговой поляризации:
Получение фазового сдвига обусловлено тем, что фазовые скорости H10 иH01 различны:
|
|
|
На выходе фазирующей секции с продольным размером L, разность фаз:
Где коэффициенты фазы:
Подбирая L, получим разность фаз:
n-показатель преломления. Таким образом, данная антенна будет получать и принимать кругло поляризованные волны.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 857; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!