1 Radiodalğaların qəbulu nəzəriyyəsi. Qəbuledici antenaların ekvivalent sxemləri və parametrləri

1.5. Radiodalğaların qəbulu nəzəriyyəsi.
Qəbuledici antenaların ekvivalent sxemləri və parametrləri

Qəbuledici antenanın funksiyası müəyyən istiqamətlərdən gələn elektromaqnit dalğalarının enerjisini, qəbuledicinin girişinə ötürülən, yüksək tezlikli cərəyan enerjisinə çevirməkdir. Əgər qəbuledici antenada cərəyanın paylanma qanunu məlum olarsa, onun əsas parametrlərini (yükdə ayrılan güc, istiqamətlənmə əmsalı və s.) təyin etmək olar. Simmetrik vibratorda (qəbuledici antenada) e.h.q.-nin yaranma mexanizminə baxaq. Fərz edək ki, SV, gəlmə istiqaməti (Poyntinq vektoru) vibratorun oxu ilə  bucağı yaradan, yastı elektromaqnit dalğasının təsiri altındadır (şək.1.5.1).

E vektorunun, vibratorun oxundan keçən müstəvidə yerləşən, tangensial təşkiledicisinin təsiri altında vibratorun hər bir nöqtəsində, məftil boyunca fazası dəyişən və amplitudası sabit qalan, e.h.q. yaranır. Məftilin, bir birindən Z məsafəsində yerləşən, iki nöqtəsindəki e.h.q.-lərinin fazalar fərqi qədərdir. Beləliklə, vibrator boyunca, vibratorda cərəyan yaradan, paylanmış e.h.q. təsir edir. Bu cərəyan yükünün düyünlərində gərginlik yaradır. Qəbuledici antenada cərəyanın paylanma qanunu, verici rejimində işləyən belə antenadakı cərəyanın paylanma qanunundan fərqlənir. Belə ki, verici antenadakı cərəyan toplu e.h.q.-nin təsirindən yaranır. Ona görə də qəbuledici antenada cərəyanın, onun işinin bir başa analizi ilə, təyini, verici antenada cərəyanın paylanma qanununun təyinindən qat-qat çətindir. Bununla əlaqədar, qəbuledici antenanın əsas xassələrinin təyini üçün qarşılıqlıq prinsipindən istifadə olunur. Bu prinsip qəbuledici antenanın xassə və parametrlərini, onun verici rejimindəki parametrlərinə əsasən, hesablamağa imkan verir.

Qarşılıqlıq prinsipinin mahiyyəti belədir. Əgər xətti passiv 4-qütblünün (şək.1.5.2а) girişinə EHQ təsir edirsə, onun çıxışında cərəyanı yaranır. Əgər indi həmin EHQ-ni 4-qütblünün çıxışına qoşsaq (şək.1.5.2b) onun girişində cərəyanına bərabər olan cərəyanı yaranacaq. Əgər EHQ-ni girişdən çıxışa keçirən zaman dəfə artırsaq cərəyanı həmin dəfə artacaq, yəni .

Qarşılıqlıq prinsi aşağıdakı kimi ifadə olunur. Əgər xətti elektrik dövrəsinin hər hansı 1 nöqtəsinə qoşulan EHQ bu dövrənin 2 nöqtəsində cərəyanı yaradırsa, onda ikinci nöqtəyə keçirilən həmin EHQ birinci nöqtədə cərəyanı yaradır.

M.P. Sveşnikova 1927-ci ildə bu prisipin antenalara tətbiqinin doğruluğunu sübut etdi və göstərdi ki, radiokanala xətti passiv dördqütblü kimi baxmaq olar. Qarşılıqlıq prinsinin tətbiqi xəttilikdən başqa elektromaqnit dalğaları yayılan mühitin izotrop olmasınıda tələb edir. Ona görədə həmin prisipdən radiodalğaların ionosferdə və ya digər anizotrop mühitdə (məsələn, ferritdə) yayılmasının analizi zamanı istifadə etmək olmaz.

Qarşılıqlıq prinsinin tətbiqi ilə qəbuledici antenada cərəyanı təyin etmək üçün aşağıdakı düstur alınmışdır:

, (1.5.1)

burada - qəbuledici antenanın yük müqaviməti; - verici antenanın giriş müqaviməti; - qəbuledici antenanın ekvivalent EHQ.

Dalğa əsas istiqamətdən gələn zaman maksimal olur. Bu istiqamətdə – normalaşdırılmış amplitud istiqamətlənmə xarakteristikası vahidə bərabər olur və , burada - verilmiş antenanın şüalandırıcı rejimində təyin olunmuş təsiredici uzunluğu; - faz istiqamətlənmə xarakteristikasıdır. (1.5.1) düsturu qəbuledici antenanın ekvivalent sxeminə keçməyə imkan verir (şək. 1.5.3).

Məlum olduğu kimi, generatorun yükə verdiyi güc, yük müqavimətinin generatorun daxili müqaviməti ilə kompleks qoşalaşmış olduğu halda maksimal olur. Baxılan halda və ya , .

Qəbuledici antenanın yükündə ayrılan güc

.

Maksimal qəbul istiqamətindən gələn dalğa halında antena ilə razılaşdırılmış yükdə ayrılan güc aşağıdakı münasibətlə təyin olunur:

,

burada

, .

Uyğun olaraq

.

Nəzərə alsaq ki, və ya - antenanın şüalanma rejimində təyin edilmiş FİƏ, həmçinin - antenanın güclənmə əmsalı, tapırıq

. (1.5.2)

Əgər qəbuledici antena ilə itkisi olan fiderin köməyi ilə birləşdirilmişsə, qəbuledicidə ayrılan maksimal güc aşağıdakı düstur ilə tapılır:

,

burada - qəbuledici antenanın fiderinin FİƏ-r.

Dalğanın itkisiz mühitdə yayıldığı halda, şüalandırıcı antenanın qəbul məntəqəsində yaratdığı sahə gərginliyi aşağıdakı bərabərlikdən tapılır:

,

və

,

burada - fiderin girişindəki güc; - verici antenanın güclənmə əmsalı; - verici antenanın FİƏ. Uyğun olaraq

. (1.5.3)

Sonuncu düsturdan yükün düyünlərində yaranan maksimal gərginliyə keçmək olar: , buradan

.

Qəbul edək ki, antenanın fəzadan ayırdığı güc elektromaqnit dalğasının yastı səthinin xəyali hissəsindən keçir. Bu halda səthinin istənilən nöqtəsində Poyntinq vektorunun orta qiyməti təyin olunur. Bu halda həmin səthdən keçən elektromaqnit sahəsinin gücü

. (1.5.4)

Fərz edək ki, bu güc qəbuledicidə ayrılır və maksimal güc şərti ödənir. Uyğun olaraq (1.5.4) və (1.5.2) ifadələrinin sol tərəfləri bərabər olur. Həmin ifadələrin sağ tərəflərini bərabərləşdirsək və parametrinə nəzərən həll etsək, taparıq

.

Əgər = 1 olarsa

. (1.5.5)

Həm şüalandırıcı, həm də qəbuledici antenalar üçün təsiredici sahə anlayışı tətbiq oluna bilər. Lakin bu parametrdən şüalandırıcı səthlər halında istifadə etmək daha əlverişlidir.

Simmetrik yarımdalğa vibratoru üçün .

İTƏ üçün düstur (1.5.5.) ifadəsindən tapılır:

.