Texnologiyalari universiteti 021-18 guruh talabasi N. R. Axmedov «Radioto‘lqinlarning yo‘qotishlar mavjud bo‘lmagan muhitda tarqalishi»

Simmetrik vibrator. Bir xil uzunlikdagi ikkita o‘tkazgichlardan tashkil topgan bo‘lib, ular orasiga antenna bilan uzatkichni ulaydigan ta’minot liniyasi – fider ulanadi.
Ko‘pincha l uzunlikni yarmiga teng λ uzunlikli yarim to‘lqinli vibrator deyiladigan simmetrik vibratorlar qo‘llaniladi (1.9a- rasm).
Antennalarning simlari uchlaridan toklar va kuchlanishlarning qaytishi tufayli simlar bo‘ylab tok va kuchlanishlar turg‘un to‘lqinlari hosil bo‘ladi.
Yarim to‘lqinli vibrator bo‘ylab tok va kuchlanishlarning yarim to‘lqini, vibrator bo‘ylab to‘lqin uzunligiga – 1.9b- rasmdagi tok va kuchlanishlarning to‘lqiniga o‘rnatiladi. Lekin istalgan holda uchlarda tok tuguni va kuchlanishning tutamligi o‘rnatiladi.

1.9- rasm. Simmetrik vibratorlar


Antennalarning asosiy xarakteristiklari. Antennalarning yo‘naltirilganligi amplitudaviy xarakteristikasi. Antennalarning yo‘naltirilganlik xarakteristikalarini yo‘naltirilganlik amplitudaviy xarakteristikasi, ya’ni masofa o‘zgarmas bo‘lganida kuzatish nuqtasida antenna nurlantiradigan E(q, j) maydon kuchlanganligiga bog‘liqlik orqali aniqlash qabul qilingan. Yo‘naltirilganlik amplitudaviy xarakteristikasining grafik tasvirlanishi yo‘naltirilganlik diagrammasi deyiladi, u uzunligi har bir yo‘nalishda F(q, j) funksiyaga proporsional bo‘lgan koordinatalar boshida chiqadigan radius-vektor orqali tavsiflanadigan sirt ko‘rinishida


tasvirlanadi.Yo‘naltirilganlik diagrammasi ham qutbiy (1.10a- rasm), ham to‘g‘ri burchakli (1.10b- rasm) koordinatalar tizimlarida quriladi.



1.10- rasm. Antennalarning yo‘naltirilganlik diagrammalari


Antennalarning maksimal nurlantirishi yo‘nalishi bosh yo‘nalish deyiladi. Unga mos yaproqcha esa bosh yaproqcha deyiladi. Qolgan yaproqchalar yon yaproqchalar deyiladi. Antenna qabul qilmaydigan va uzatmaydigan yo‘nalishlar yo‘naltirilganlik diagrammalari nollari deyiladi.
Bosh yaproqcha q_0,5 yarim quvvat bo‘yicha kenglik va q₀ nollar bo‘yicha kenglik orqali xarakterlanadi. q_0,5 kenglik yo‘naltirilganlik diagrammasidan (YD) 0,707 sathda aniqlanadi, u 0,5 sathdagi quvvat va 0,707 sathdagi maydon kuchlanganligi quyidagi nisbat orqali bog‘lanishidan kelib chiqish bilan olingan:


0,707
_{R0,5 / Rmax = E}^{2 / E2}_{max = 0,5}
Yo‘naltirilgan ish koeffitsienti (YIK) antennaning nurlantirilgan elektromagnit nurlanishni qandaydir yo‘nalishda jamlash qobiliyatini xarakterlaydi. U antenna bu yo‘nalishda nurlantiradigan quvvat oqimining zichligini barcha yo‘nalishlar bo‘yicha o‘rtachalashtirilgan quvvat oqimining zichligiga nisbati hisoblanadi. Boshqacha aytganda, YIKni aniqlashda antenna ko‘rib chiqiladigan antennadagi o‘sha


quvvatni nurlantiradigan tasavvur qilinadigan, absolyut yo‘naltirilmagan yoki izotrop antenna bilan taqqoslanadi.
Aperturali antennalar uchun


K_yi = 4p K_sfk S_a / l ² ,
bu yerda K_sfk – nurlantirish sirtidan foydalanish koeffitsienti; S_a – antennaning ochilish maydoni.
Ko‘plab RRL va sun’iy yo‘ldoshli uzatish tizimlari antennalarida vertikal tekislikdagi yarim quvvat bo‘yicha YD kengligi taxminan gorizontal tekislikdagi digrammaning kengligiga teng bo‘ladi.
Real antennaning FIKini baholash uchun antennaning KK kuchaytirish koeffitsienti tushunchasi kiritiladi, u quyidagi munosabat orqali aniqlanadi:
G = h_a K_yi , bu yerda h _a = R_S / R₀ – antennaning FIKi;
R_S – antenna nurlantiradigan quvvat;
R₀ – antennaga beriladigan quvvat.
Antennaning kuchaytirish koeffitsienti qabul qilish nuqtasida maydon kuchlanganligi o‘zgarmas qolishi uchun 1 ga teng FIKli izotrop nurlantirgichga beriladigan quvvatga qaraganda antennaga beriladigan quvvatni necha marta kamaytirish kerakligini ko‘rsatadi.
Detsimetrli va santimetrli to‘lqinlar diapazonlarida h_a >> 1, shuning uchun G = K_yi.
HIK himoya ishi koeffitsienti yoni yo‘nalishlarda qabul qilingan signallarni antennaning kuchsizlantirishi darajasi xarakteristikasi uchun kiritiladi va quyidagi formula bo‘yicha hisoblanadi:


^{Khi = Gmax / Gyon,}


bu erda G_max va G_yon – antennaning YD bosh yaproqchasi yo‘nalishida va yon yo‘nalishda kuchaytirish koeffitsientlari.
Nurlanish qarshiligi. Antennaning R_nurl nurlanish qarshiligi bu qarshilik o‘lchamiga ega bo‘lgan va R_nurl nurlantiriladigan quvvatni antennaning qandaydir kesimidan oqib o‘tadigan I_A tok bilan bog‘laydigan ko‘rsatkich hisoblanadi:


^{Rnurl = Rnurl / I A2}
Antennaning uzunligi bo‘yicha tok va kuchlanishlar notekis taqsimlangan, u holda R_nurl qiymatini yaxlitlash uchun ko‘p hollarda nurlantiriladigan quvvat tokning maksimal amplitudasi kvadratiga yoki antennaning chiqish uchlaridagi tokning kvadratiga bo‘linadi.
R_nurl qiymat antennaning o‘lchamlari va to‘lqin uzunligi orasidagi nisbatlarga, antennaning shakllariga va boshqa omillarga bog‘liq bo‘ladi. Yakkalashtirilgan simmetrik vibratorning uzunligini l = l gacha oshirilishi nurlanish qarshiligini ortishiga olib keladi. Lekin u keyinchalik kamayadi, keyin yana ortadi. Umumiy holda R_nurl kompleks xarakterga ega. Masalan, ingichka yarim to‘lqinli vibrator uchun R_nurl = 73,1 Om va X_nurl= 42,5 Om. Vibratorning qalinligini oshirish to‘lqin qarshiligini kamayishiga olib keladi
Antennaning to‘lqin qarshiligi. Antennaning Z_OA to‘lqin qarshiligi muhim parametrlardan biri hisoblanadi. Simmetrik vibrator ko‘rinishidagi antenna kiritilishi mumkin bo‘lgan l uzunlikli bittali silindrik sim uchun hisoblash formulasi quyidagi ko‘rinishga ega:


,


bu yerda r_p – simning radiusi.
Kirish qarshiligi. Antennaning kirish qarshiligi antennaning uchlaridagi kuchlanishning ular orqali oqib o‘tadigan tokka nisbatidan iborat ko‘rsatkich hisoblanadi. Umumiy holda bu qarshilik kompleks xarakterga ega bo‘ladi:


^{ZAkir = RAkir + iXAkir}


bu yerda R_Akir – kirish qarshiligini aktiv tashkil etuvchisi;
X_Akir – kirish qarshiligini reaktiv tashkil etuvchisi.
Yo’qotishlar qarshiligi. Yo’qotishlar qarshiligi quyidagicha aniqlanadi:


_{Rp = Rn + Ri + Ryer ,}


bu yerda R_q – simlarning qizishiga yo‘qotishlar qarshiligi;


R_i – antennaning izolyatorlaridagi yo‘qotishlar qarshiligi;
R_yer – yer va yerga ulash tizimlaridagi yo‘qotishlar qarshiligi.
Antennaning samarali maydoni. Antennaning samarali maydoni antenna radiochastotalar energiyasini “ajratadigan” frontning o‘sha qismini xarakterlaydi. Antennaning samarali maydoni tushunchasi bir vibratorli, ko‘p vibratorli va boshqa murakkab qabul qilish antennalari uchun qo‘llaniladi. Miqdoran u antenna bilan moslashtirilgan qabulagichning kirishiga antennadan keladigan quvvatni R_mos quvvatini qabul qilish nuqtasidagi radioto‘lqinning quvvati oqimi zichligiga nisbati sifatida aniqlanadi:


A_e = R_mosl / S.


Taqsimlangan sirtli ko‘p vibratorli, parabolasimon, linzali va boshqa antennalar uchun A_e qiymat ularning S_A geometrik maydoni bilan quyidagicha bog‘langan:


A_e = K_AS_A,


bu yerda K_A – tok amplitudasi va fazasi antennaning sirtida taqsimlanishi xarakteriga va antennaning tayyorlanishi aniqligiga bog‘liq bo‘lgan maydondan foydalanish koeffitsienti. Yo‘naltirilgan antennalarning katta qismi uchun K_A ~ 0,8, lekin 0,5 dan 0,9 gacha o‘zgarishi mumkin.
Antennaning samarali maydon va yo‘naltirilgan ish koeffitsienti orasida quyidagi bog‘lanish mavjud:


A_e = l²D / 4p .
Antennaning ekvivalent sxemasi. Antennaning ekvivalent sxemasi 1.11-rasmdagi ko‘rinishga ega. Bu yerda qabul qilish antennasi yuklamaga nisbatan (E_to‘g‘) EYUK hosil qiladigan va bu antenna uzatish rejimida ishlagandagi kirish qariligiga teng bo‘lgan ichki qarshilikka ega bo‘lgan generator sifatida qaraladi. Ma’lumki, generator, agar yuklama qarshiligi va generatorning ichki qarshiligi kompleks uyg‘unlashtirilgan hisoblansa, yuklamagan maksimal quvvatni beradi


^Эto’g’
1.11- rasm. Antennaning ekvivalent sxemasi


Bu holda yuklamga maksimal quvvatni uzatilishi sharti Z_kir = Z_yuk ko‘rinishga ega bo‘ladi, ya’ni antennaning kirish qarshiligi va yuklamaning qarshiligi (fiderning to‘lqin qarshiligi) teng bo‘lishi kerak.
Antennaning shovqin harorati. Yuqori sezgirlikli qabullagichlarga ulangan o‘ta yo‘naltirilgan qabul qilish antennalari uchun ko‘pincha antennaning T_ASH shovqin haroratini bilish zarur bo‘ladi. U qabullgichning kirishiga ulanganida unda antennaning o‘zidagi kabi o‘sha quvvatni ajratadigan antennaning kirish qarshiligiga teng bo‘lgan qarshilikli rezistorning harorati sifatida aniqlanadi. O‘z issiqlik shovqinlariga bog‘liq bo‘lgan antennaning shovqinlar quvvati unchalik yuqori emas. Antennaning shovqinlari asosan qabullagichning kirishiga keladigan kosmik manbalardan radionurlanishlar, shuningdek yer atmosferasi va antenna yaqinida joylashgan predmetlardan issiqlik nurlanishlari orqali aniqlanadi:


R_ASH = KT_ASH D f ,


bu yerda K = 1,38 10-23 Vt s/grad;
D f – qabul qilish trakti chiziqli qismining o‘tkazish polosasi,
Gs.
Tikkaga yo‘naltirilgan o‘tkir yo‘naltirilgan antenna uchun T_ASH
100 ⁰Kga va hatto undan kichikka yetishi mumkin, shu bilan bir vaqtda yer sirtiga yo‘naltirilganda T_ASH ≥300⁰K bo‘ladi.