електричного поля щодо лінії горизонту. При цьому слід мати на увазі, що ЕМП в просторі є розділеним, звідси і термін - поляризація. Магнітна складова поля розташовується завжди в площині, перпендикулярній електричної складової. Площина, що проходить через вектор Е і напрям поширення хвилі (вектор П), називають площиною поляризації, а площину, що проходить через вектори Е і Н - картинної площиною (малюнок 3).
Малюнок 3 - Поляризація вектора E
Розрізняють такі види поляризації:
? лінійна поляризація , якщо площину поляризації не змінює свого положення в просторі. Лінійна поляризація може бути вертикальної, горизонтальної та похилої;
? обертається поляризація , якщо площину поляризації обертається разом з вектором Е з кутовою швидкістю щ=навколо напрямку поширення, тобто робить один оборот за період коливань.
При цьому проекція кінця вектора Е на картинну площину буде описувати в ній еліпс (малюнок 4).
Малюнок 4 - Проекція вектора E на площину
поляризаційними еліпсом (ПЕ) називають геометричне місце точок, які є проекціями кінця вектора Е на картинну площину за один його оборот, а поляризація поля називається еліптичної.
Поляризаційний еліпс характеризується наступними параметрами:
? коефіцієнтом еліптичності, рівним відношенню малої осі еліпса до великої,. У загальному випадку коефіцієнт еліптичності залежить від кутових координат точки спостереження:=(і, ц); ? кутом нахилу поляризаційного еліпса - тобто кутом між великою віссю еліпса і вертикальною віссю обраної системи координат;
? напрямком обертання вектора Е, яке визначається, дивлячись услід минає хвилі. При цьому під поляризацією правого обертання увазі обертання вектора Е за годинниковою стрілкою, тоді коефіцієнт еліптичності приймає позитивні значення, 0 lt; lt; 1. При поляризації лівого обертання (вектор обертається проти годинникової стрілки) коефіцієнт еліптичності негативний, - 1 lt; lt; 0. При=0 еліпс вироджується в пряму лінію, і поле має лінійну поляризацію.
Поляризаційна характеристика (ПХ) - це залежність ЕРС в приймальні антені картинної плоскості. Таким чином, поляризаційний еліпс вписаний в поляризаційну характеристику. На малюнку 5 представлені поляризаційні характеристики антен для різних видів поляризації.
а) б) в)
а) ПХ антени з еліптичною поляризацією, при цьому 0 lt; lt; 1,
б) ПХ антени з лінійною поляризацією, при цьому=0,
в) ПХ антени з круговою поляризацією, при цьому=1
Малюнок 5
2. Діаграми спрямованості передавальних антен і їх зображення в різних системах координат
.1 Діаграма спрямованості
Будь антені властиво властивість концентрації (фокусування) енергії випромінюваних нею ЕМВ в певній області простору. Для опису її спрямованих властивостей використовують спеціальні характеристики і параметри. До характеристик відносяться діаграми спрямованості (ДН) передавальної антени по напруженості поля і по щільності потоку потужності, а до параметрів - ширина діаграми спрямованості, рівень бічних пелюсток ДН, коефіцієнт спрямованої дії (КНД) і коефіцієнт посилення (КУ). Розрізняють ДН по напруженості поля і по потужності.
ДН по напруженості поля - це залежність амплітуди напруженості електромагнітного поля, випромінюваного антеною, від кутових координат в просторі при однаковій відстані до неї. Причому вибір віддалі обмежений вимогою знаходження вимірювача в дальній зоні випромінювання антени:
(17)
де - найбільший габаритний розмір антени.
Позначається ненормована ДН наступним чином:
E=E (і, ц)=(і, ц); H=H (і, ц)=H (і, ц) при r=const.
Тут і, ц і r - координати точки спостереження в сферичній системі координат (малюнок 6).
Малюнок 6 - Координати точки в сферичній системі координат
ДН по щільності потоку потужності (по потужності) - це залежність щільності потоку потужності ЕМП, випромінюваного антеною, від кутових координат в просторі.
Ненормована ДН за потужністю позначається наступним чином:
(18)
Щільність потоку потужності - це потік електромагнітної енергії в одиницю часу (1 с) через площу в 1 м2. Йому відповідає фізичний зміст модуля вектора Умова-Пойнтінга:
(19)
Таким чином, ДН антени по потужності дорівнює квадрату її ДН по напруженості поля.
При порівнянні декількох ДН між собою більш зручно користуватися не їх абсолютними значеннями, а відносними - нормованими. Тоді при графічному представленні всі вони матимуть одну спільну точку, відповідну максимуму випромінювання і чисельно рівну 1. Нормована ДН по напруженості позначається наступним чином:
