14.1.2. Сверхнаправленные антенны

Направленность антенной решетки с продольным излучением можно увеличить, если путем соответствующего подбора относительных амплитуд и фаз токов расположить нули диаграммы направленности в равноотстоящих точках на оси Если затем увеличивать число элементов при одновременном уменьшении расстояний между ними так, чтобы полная длина решетки сохранялась постоянной, то можно получить бесконечно большую направленность.

Решетки с боковым излучением также можно сделать сверхнаправленными, если создать чебышевское апертурное распределение, обеспечивающее равноотстоящее положение нулей диаграммы направленности, и затем уменьшать расстояния между элементами. Например, можно сконструировать решетку с боковым излучением из пяти элементов длиной 1/41, у которой ширина диаграммы направленности равна 50°, а уровень боковых лепестков равен — 26 дб. Высокая направленность сверхнаправленных антенн [270, 378, 430, 486, 539, 547, 596, 597, 641] достигается благодаря использованию энергии, запасенной в области комплексных углов, и векторному сложению полей элементов, по которым текут сильные почти равные по величине и противофазные токи. В рассмотренной выше решетке эффективный ток составляет лишь 1/500 часть тока в центральном элементе, в случае же решетки из девяти элементов это отношение равно . Поскольку реактивная энергия ближнего поля очень велика по сравнению с энергией, излучаемой за период колебаний, то такие антенны представляют собой узкополосные устройства с большим коэффициентом добротности Так как сопротивление излучения таких антенн мало, то даже при небольшом омическом сопротивлении антенны это приводит к очень низким значениям КПД.