ГОСТ Р 8.773—2011
Приложение Б
(справочное)
Краткие сведения из теории антенн
Комплексная амплитуда напряженности электрического поля произвольной антенны в дальней зоне может
быть представлена в виде
Е » ^ / у ( 0 . Ф)ехр| ,kR).(Б.1)
2R
0
где— комплексная амплитуда электрического тока в выбранной точке А излучающей системы (как правило, в
максимуме распределения или на входе);
2
е— характеристическое сопротивление среды;
к в
2
х _ волновое число;
>.
>. — длина волны;
Лд— действующая длина антенны.
R.
0
.
ф
— сферические координаты;
F ( . if) — комплексная векторная нормированная диаграмма направленности.
Комплексная векторная диаграмма направленности F(0. ip) характеризуетугловое распределение поля, а так
же его поляризационные и фазовые свойства. При задании этой важнейшей характеристики антенны следует обя
зательно указать положение начала координат, относительно которого ведут отсчет разности фаз.
В самом общем случае функция F{
0
.
9
) состоит из произведения трех сомножителей
Я(
0
,ч>) = F(
0
. ip)p (0. ip) exp |/Ф(0, о)).(Б.2)
описывающих амппитудную. поляризационную и фазовую структуры поля в дальней зоне антенны.
Вещественная положительная функция F(0.
9
) называется амплитудной диаграммой направленности по
полю. Эту вещественную положительную функцию нормируют таким образом, что max F(
0
. ip) = 1.
Векторный сомножитель р (0.
9
) в формуле (Б.2) представляет собой единичный вектор поляризации сдвумя
компонентами, ориентированными по базисным ортам сферической системы координат:
р(
0
.
9
)« )0рл+ «^р..(Б.З)
Модуль вектора р равен единице независимо от направления. |pj* ♦ |р^р = 1. Компоненты р,.и р
9
показывают
соотношение между вертикальной и горизонтальной составляющими поля в дальней зоне антенны в выбранном
направлении, а также фазовый сдвиг между ними.
Мнимый показатель степени Ф(0. »р> в третьем сомножителе формулы (Б.2) носит название фазовой характе
ристики (диаграммы) направленности антенны по главной поляризации излучения. Функция Ф(
0
, о) характеризует
изменение фазового сдвига компонента главной поляризации при перемещении точки наблюдения по поверхности
большой сферы радиуса Rс центром а начале выбранной системы координат и. таким образом, существенно зави
сит от этого выбора.
Наряду с фазовой характеристикой Ф(
0
.ip) рассматривают эквифазные поверхности в дальней зоне, поверх
ности. на которых фаза компонента главной поляризации одинакова для всех углов наблюдения. Уравнение экви-
фазной поверхности с учетом радиапьной зависимости фазы дальнего поля может быть записано в виде
(?(»,•)««, ♦Л.Ф(0.«р).(Б.4)
Еспи эквифазная поверхность представляет собой сферу (за вычетом возможных скачков на >72 при перехо
де через нуль амплитудной диаграммы направленности), то центр этой сферы носит название фазового центра ан
тенны. Наиболее простой фазовой характеристикой антенны служит постоянная функция Ф(0.
9
) = Ф
0
тх. где
Ф
0
— константа. В этом случае эквифазные поверхности имеют вид сфер, и фазовый центр совпадает с началом
координат.
Если функция Ф (0.
9
) не постоянна, то возможны два случая:
1
) антенна имеет фазовый центр, не совпадающий с началом координат.
2
) антенна не имеет фазового центра.
В обоих случаях возможно упростить вид фазовой характеристики путем надлежащего переноса начала ко
ординат.
8