Самостоятельная работа по предмету: Электромагнитные поля и волны

Мощность, отдаваемая приемной антенной приемнику

Пусть и  активная и реактивная составляющие сопротивления антенны на ее зажимах,  и  активная и реактивная составляющие входного сопротивления приемника. Тогда между э. д. с. в антенне  , током на ее зажимах  и мощностью  , сообщаемой антенной приемнику, имеется зависимость:
; (89)
Из курса электротехники известно, что максимальная мощность в нагрузке выделяется тогда, когда реактивное сопротивление цепи равно нулю, а активные сопротивления нагрузки и источника э. д. с. равны между собой. В данном случае антенна по отношению к прием-кику играет роль источника э. д. с. и согласование сопротивлений означает, что:
; (90)
Для характеристики способности антенны к поглощению мощности, переносимой электромагнитной волной, используем ранее упомянутый параметр — эффективную поверхность антенны.
Величина вектора Умова — Пойнтинга:
; (91)
определяет мощность потока электромагнитной энергии, проходящего через единичную поверхность, перпендикулярную к направлению распространения волны. Поэтому эффективная поверхность антенны:
. (92)
Эта поверхность в основном зависит от направленности антенны.
Отношение коэффициента направленного действия антенны к ее эффективной поверхности для любой антенны является постоянной величиной, равной  .
Коэффициент направленного действия антенны равен:
, (93)
а так как эффективная поверхность антенны определяется формулой (92), то отношение:
Эффективная поверхность одиночных вибраторов больше геометрической. Так, например, в случае элементарного вибратора:
,
а в случае полуволнового вибратора (D = 1,64):
; (
Такую площадь имеет прямоугольник со сторонами  и .
Полученное соотношение между эффективной и геометрической поверхностями вибраторов объясняется тем, что последние принимают электромагнитные волны, которые не только непосредственно пересекают вибраторы, но и проходят на некотором расстоянии от них. Об этом свидетельствует изменение структуры полей электромагнитной волны вокруг приемного вибратора.
В дальнейшем мы ознакомимся с поверхностными антеннами, в которых излучение и прием осуществляются большой плоской (или иной формы) поверхностью. В случае плоской площадки, равномерно и синфазно обтекаемой током, эффективная  и геометрическая  поверхности равны между собой, а поэтому коэффициент направленного действия такой антенны:
(98)
В реальных условиях поверхностные антенны возбуждаются неравномерно и их эффективная поверхность меньше геометрической.
Отношение эффективной поверхности антенны к геометрической называется коэффициентом использования поверхности антенны:
; (99)
В заключение приведем зависимость между э.д.с, индуктируемой в прием­ной антенне, и ее коэффициентом направленного действия.