Влияние земли на вертикальную характеристику излучения


Земля не является идеальным проводником и потому не служит идеальным отражателем радиоволн. Однако ее часто можно принимать за идеальный проводник, например при определении ее влияния на характеристики направленности антенн. На рис. 456, а показана вертикальная антенна, расположенная над поверхностью земли на высоте λ/2. Для некоторой точки Р отраженная от земли волна представляется излучением от зеркального отображения антенны, расположенного на λ/2 ниже поверхности земли. Эта воображаемая антенна питается синфазно с реальной антенной. Две такие антенны составляют направленную систему. На рис. 456, б показана горизонтальная антенна, расположенная над поверхностью земли на высоте λ/4. Здесь зеркальный излучатель находится на λ/4 ниже поверхности земли. Ток в этой воображаемой антенне отличается по фазе на 180° от тока в реальной антенне. Такой сдвиг фазы объясняется тем, что отраженная от земли волна претерпевает опрокидывание фазы.
Влияние земли на вертикальную характеристику излучения

Влияние земли может быть учтено, если антенну и ее отображение рассматривать как направленную систему и получать результирующую вертикальную характеристику по принципу умножения характеристик. Это показано на рис. 457. Само собой разумеется, что использовать можно только верхнюю часть результирующей характеристики. Характеристики вертикальной или горизонтальной антенн, расположенных над поверхностью земли на любой другой высоте, могут быть определены подобным же образом. Характеристики горизонтальных антенн, расположенных на высотах λ/4, λ/2, 3λ/4 и λ над поверхностью земли, приведены на рис. 458.
Влияние земли на вертикальную характеристику излучения

Также могут быть получены характеристики вертикальных антенн, находящихся над идеально проводящей землей. Однако в этом случае имеются две особенности. Первая заключается в том, что ток в воображаемой антенне совпадает по фазе с током в реальной антенне. В результате на плоскости отражения получается максимальный сигнал вместо нулевого для случая горизонтальной поляризации. Вторая особенность состоит в том, что характеристика системы, полученная сложением поля антенны и поля ее отображения (считая их ненаправленными), должна быть умножена на характеристику ее элементов, т. е. на характеристику антенны, рассматриваемой в свободном пространстве.