Применение принципа взаимности для анализа приемных антенн

<3 4 5 678 9 >

Рассмотрим две произвольные антенны 1 и 2. Считаем, что антенны находятся в дальней зоне относительно друг друга. Поля излучения указанных антенн в передающем режиме могут иметь произвольную поляризацию. Пусть сначала антенна 1 работает в передающем режиме, антенна 2 - в приемном. К входным зажимам антенны 1 подключен генератор с ЭДС и внутренним сопротивлением Z, к зажимам антенны 2 присоединено сопротивление нагрузки Zн2 (рис. 8, а).

Рисунок 8. Пояснения к применению принципа взаимности для анализа прямоугольных антенн

Под действием ЭДС , в антенне 1 возникает ток, величина которого на выходных точках связана с соотношением

где - входное сопротивление антенны 1 в передающем режиме. Электрическое поле, создаваемое антенной 1 и облучающее антенну 2(обозначим его ), может быть в точке расположения антенны 2 представлено как

где r - расстояние между антеннами; - угловое положение приемной антенны 2 в сферической системе координат r1, связанной с антенной 1. Под действием нагрузке приемной антенны 2 возникает ток .

Хотя нас интересует именно этот ток, поступим далее следующим образом. Сначала из (5) найдем выражение для тока , и подставим его в (4). Получим ЭДС в антенне 1

Теперь, не меняя взаимного расположения, изменим режимы работы обеих антенн, подключив ко входным зажимам антенны 2 генератор с ЭДС и внутренним сопротивлением Z2, а к зажимам антенны 1 - сопротивление нагрузки Zн1 (рис. 8, б). Ток в нагрузке антенны 1, работающей в приемном режиме, обозначим . Проводя рассуждения, аналогичные предыдущему случаю, и используя систему координатr2, , связанную с антенной 2, получаем ЭДС в антенне 2

Для нахождения интересующих нас токов и примем, что

Условие (8) позволяет упростить дальнейший вывод, привлекая формулировку принципа взаимности, известную из теории электрических цепей. Сущность принципа взаимности состоит в следующем. Если к входу линейного пассивного четырехполюсника (рис. 9, а) подключен генератор с ЭДС , и внутренним сопротивлением Zн1 , то на его выходе в сопротивлении Zн2 возникает ток . Если генератор с ЭДС и внутренним сопротивлением Zн2 подключен к выходным зажимам (рис. 9, б), то на входе четырехполюсника в сопротивлении Zн1 появится ток . Согласно принципу взаимности

Рисунок 3. Линейный пассивный четырехполюсник

Если среда, окружающая антенны, линейна и изотропна, то зажимы антенн можно принять как зажимы четырехполюсника и использовать соотношение (9), согласно которому, группируя сомножители с индексами 1 и 2, получаем раскрытое выражение (9).

Поскольку антенны являются произвольными, то очевидно, что левая и правая части выражения равны некоторой постоянной С, не зависящей от типа антенн. Из раскрытого выражения, выполнив операцию скалярного умножения векторов, получим соотношение, справедливое для любой приемной антенны:

<3 4 5 678 9 >

Дата добавления: 2019-02-08; просмотров: 900;

Познавали в ноябре:

Болота Челябинской области

Ледяной покров океанов и направленность климатических процессов земли

Растительность Керченского полуострова

Схемы самолетов и особенности их продольной балансировки

Применение принципа взаимности для анализа приемных антенн

Публикации по технике и механике

Публикации по биологии

Публикации по информатике

Публикации по строительству

Публикации по физике

Публикации по химии

Публикации по электронике

Публикации по искусству

Публикации по истории

Публикации по медицине

Публикации по педагогике