Глава XXI. ГЕНЕРАЦИЯ И ИНДИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В РАДИОДИАПАЗОНЕ

При обсуждении основных методов генерации радиоволн в § 59 мы отмечали, что их источники — это различного рода радиотехнические устройства, конструкции которых существенно зависят от длины волны генерируемого излучения. Оконечным или выходным элементом любого излучателя в радиодиапазоне является антенна — собственно излучающий элемент. Приемники радиоизлучения также обязательно имеют антенну, служащую для «улавливания» радиосигналов, усиливаемых и обрабатываемых в последующих каскадах приемника. Вследствие обратимости уравнений электродинамики основные характеристики антенны, такие как избирательность и направленность, одинаковы как при излучении, так и при приеме.

Цель данной главы — дать общие представления об антеннах как излучающих устройствах. Поэтому мы не стремимся к рассмотрению всех характеристик каждого типа антенн.

§ 127. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ТИПЫ АНТЕНН

В радиотехнике антенны различают в соответствии с их физическими характеристиками и конструктивными особенностями. Если положить в основу классификации физические принципы, способ формирования излучения в антенне, то все эти радиотехнические сооружения можно разделить на три группы.

Антенны первой группы конструктивно выполняются в виде набора линейных проводников, в которых возбуждается стоячая (вибраторные антенны) или бегущая (антенны бегущей волны) волна электрического тока. Во второй группе излучателями служат

отверстия в стенках волноводов, в которых возбуждено переменное электромагнитное поле (акустические и щелевые антенны), или отражающие поверхности — зеркала (оптические антенны). И наконец, в интерферометрах отдельные излучатели объединены в различные интерференционные схемы, позволяющие резко улучшить направленность их излучения.

Первая важная характеристика антенны — ее частотные свойства, т. е. область рабочих длин волн (частот) того или иного типа антенн. Вторая — коэффициент передачи антенны, равный отношению полной интенсивности излучения, усредненной по периоду, к средней мощности, подводимой к антенне. Третья — распределение излучения антенны по направлению. Принятой формой описания здесь являются так называемые диаграммы направленности излучения. Именно на этой характеристике мы и сосредоточим основное внимание.

При конструировании радиопередатчиков и приемников также важно знать, что представляет собой система с точки зрения нагрузки усилителей. Для этого вводят понятие сопротивления излучения

Здесь — средняя излучаемая мощность, — среднеквадратичное значение тока на входе антенны.