I bob Antenna qurilmalari texnikasi yaratilishi va nazariyasining rivojlanish bosqichlari

3. Antenna nazariyasining asosiy vazifalari
Analiz va sintez vazifalari antenna nazariyasining asosiy vazifalaridir. Analiz vazifasi antennani (shu jumladan, antennaning o'zida) qamrab oluvchi makonning istalgan nuqtasidagi elektromagnit maydonni aniqlashdan iborat. Maydon manbalari bo'lib antenna bo'yicha taqsimlangan tok va zaryadlar hisoblanadi. Bunday taqsimlash qonuni (tok amplitudasi va fazasining antenna yuzasidagi nuqta koordinatalariga bog’liqligi) odatda noma'lum. Antennaga keltirilgan EHK (tashqi EHK) berilganda, analiz vazifasi quyidagicha hal qilinishi mumkin: izlanayotgan maydon Maksvell tenglamalarini qanoatlantirishi; bir muhitdan boshqa muhitga o'tishda (havo - metall, havo - dielektrik va boshqalar) bo'linishi yuzasidagi chegaraviy shartlani qanoatlantirishi; nurlanish sharti bajarilishi kerak. Ohirgisi, antennadan katta masofada maydon amplitudasi masofa r oshgani sari 1/r kabi kamayadigan yuguruvchi to'lqinni ifodalashi kerakligini bildiradi.
Bu masalaning qat'iy echimi yo'lida antennalar asosan murakkab konfigurasiyaga ega bo'lishi; chegaraviy shartlar berilgan yuza, qoidaga ko'ra, koordinatalar qandaydir ortogonal tizimlarining koordinatali yuzalariga mos kelmasligi kabi katta matematik qiyinchiliklar uchrab turadi.
Analiz vazifasini ikki: ichki va tashqi qismga bo'lib soddalashtirish mumkin. Ichki vazifa antennaning o'zida qo'zg’atuvchi tok taqsimlanishini yoki maydon manbai bo'lgan V hajmni chegaralovchi ihtiyoriy tanlab olingan berk S yuzada maydon taqsimlanishini aniqlashdan iborat. Bu vazifa antennaning aniq ma'lumotlariga bog’liq holda tanlanadigan taqribiy metodlar bilan echiladi. Masalan, ko'p hollarda vibrator va uchida uzilgan uzun ikki simli liniya o'rtasidagi ayrim analogiyalardan kelib chiqib, liniya tebratgichlari bo'ylab tokni sinusoidal taqsimlash bilan beriladi. Misol sifatida dekametrli, metrli va desimetrli to'lqin diapazonlarida foydalaniladigan simmetrik tebratgich tok sinusoidal taqsimlangan antennalar bo'lib hisoblanadi. Bu antenna uzunligi to'lqin uzunligiga teng bo'lgan silindrik o'tkazgich ko'rinishida (odatda o'tkazgich uzunligi yarim to'lqin uzunligiga teng olinadi). Bu o'tkazgichning o'rtasiga (“elkasi”) EYUK manbasi ulanadi. Simli antennalar, masalan tebratgichli antennalar uchun, maydonni antennani hayolan bir nechta elementar elektr tebratgichlarga bo'lib hisoblash mumkin.[16]
Antennada tokning taqsimlanishi noma'lum yoki murakkab bo'lsa, tashqi maydonni manbalarni o'z ichiga oluvchi berk S tekislikda magnit H va elektr Е maydon kuchlanganligi vektorini belgilagan holda aniqlash maqsadga muvofiq (bunda ko'pgina geometrik optika metodlari foydalaniladi). Bu usul apertur antenna (ruporli, linzali, parabolik va boshqa) larni analiz qilishda keng qo'llaniladi.
Agar S tekislikda Е va H vektorlarning tangensial tashkil etuvchilari ma'lum bo'lsa, u holda elektrodinamikada aniq bo'lgan ekvivalentlik prinsipiga asosan bu tashkil etuvchilar elektrik va magnit yuza toklari ekvivalentlari bilan almashtirilishi mumkin. S tekislikni dS elementar yuzalarga bo'lib va har birini Gyuygens elementi sifatida qarab, alohida elementlarda yuzaga kelgan maydonlarni qo'shib, V_s tashqi sohadagi to'liq maydonni aniqlash mumkin. Qo'yilgan masalani echishning bu usuli Gyuygens-Kirhgof yaqinlashuvi deb aytiladi. Shu bilan nurlatuvchi tizim (elektromagnit to'lqinlarni qo'zg’atuvchi toklar bilan to'la fazo) o'zi bilan faqat metall yuzalar orqali og’uvchi real elektr toklardan emas, balki antennani o'rab turuvchi yopiq tekisliklarda taqsimlangan ekvivalent magnit va elektr toklari hamda dielektrik va magnitodielektriklar hajmidagi qutblanish elektr va magnit toklarini ifoda etadi.
Antennani sintez qilish masalasi antenna parametrlariga (asosan yo'nalganlik diagrammasiga) qo'yilgan talablarni inobatga olgan holda antenna shakli va o'lchamlarini hamda undagi maydon manbalarining taqsimlanishini aniqlashdan iborat. Bu masala, antennadagi tokning taqsimlanishi ma'lum bo'lganda, hosil bo'lgan antenna parametrlari qo'yiladigan talablarga javob bermay qolganda yuzaga keladi.
Analiz va sintez masalasini echish odatda EHMni qo'llashni talab qiladi.[15]