Характеристики в плоскости оси антенны


Характеристики, представленные на рис. 451 и 452, построены для плоскости, перпендикулярной к оси антенны. Это горизонтальные характеристики вертикальных антенн или вертикальные характеристики горизонтальных антенн (влияние на эти характеристики отражения землей рассмотрено ниже). Теперь рассмотрим направленность в плоскости самих антенн. Это будут горизонтальные характеристики для горизонтальных антенн или вертикальные характеристики для вертикальных антенн.
На рис. 451 и 452 антенны обозначены точками для наблюдателя, смотрящего вдоль оси антенн, чтобы видеть плоскость рассматриваемых характеристик. Если характеристика рассматривается в плоскости, параллельной оси антенны, то антенна видна целиком, как на рис. 450, б или в. Характеристика направленности одного полуволнового элемента в этой плоскости выражается восьмеркой, в то время как в плоскости, перпендикулярной оси, характеристики имеют вид круга (см. рис. 450, а). Теперь определим характеристику направленности в плоскости двух параллельных элементарных антенн, расположенных на расстоянии полуволны друг от друга и питаемых синфазно. В этой плоскости антенны будут видны как параллельные линии (правые фигуры на рис. 453). Если такие антенны излучают в этой плоскости однородно, то получается уже известная характеристика направленности в виде восьмерки. Лепестки восьмерки расположены перпендикулярно к линии антенн. Характеристика изображена на рис. 453, а (с левой стороны с подписью «характеристика системы»). Однако эта характеристика должна быть изменена с учетом того, что каждая элементарная антенна излучает в этой плоскости в разных направлениях не одинаково. Характеристика элементарной антенны изображена на рис. 453, а в середине. Указанное изменение выполняется умножением характеристики двух излучателей (характеристики системы) на характеристику каждой единичной антенны. Результирующая характеристика представлена на рис. 453, а справа. Она имеет четыре лепестка и четыре нулевых направления (по одному на каждый нуль умножаемых характеристик). Более целесообразные характеристики получаются в случае параллельных антенн, питаемых противофазными токами (сдвинутыми по фазе на 180°). Этот случай показан на рис. 453, б.
Характеристики в плоскости оси антенны

Необходимость перемножения, а не сложения характеристики системы и характеристики отдельной антенны объясняется так. Характеристика двух антенн получается суммированием полей от этих одинаковых излучателей. При этом максимум характеристики имеет место там, где поля складываются в фазе, а нули там, где они складываются в противофазе. Однако в нулевом направлении характеристики каждой антенны результат должен быть также нулем, независимо от разности фаз. Аналогично, если поля от каждой антенны уменьшаются в некотором направлении вдвое, то результирующая сумма также должна уменьшиться вдвое. Отсюда и вытекает необходимость перемножения характеристик.