СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕННОЙ МОЩНОСТИ АНТЕННЫ
METHOD OF DETERMINING RADIATED ANTENNA POWER

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для определения электрических параметров антенн.
В настоящее время существуют способы определения излученной мощности антенн. Известные способы связаны с расчетами, учитывающими величину тока в антенне или напряженность электрического поля, вызванного этим током (см. Айзенберг Г.З. Коротковолновые антенны. М.: Гос. изд., 1962). Расчетная формула для определения излученной мощности следующая:
где: r - радиус сферы, по которой происходит интегрирование мощности;
θ - зенитный угол луча;
φ - азимутальный угол луча;
- напряженность поля, г;
I - ток в вибраторе;
Δ=90°-θ.
При этом полная мощность представляется следующим образом (см. Куликовский А.А. и др. Справочник по радиоэлектронике, т.1., М.: Энергия, 1967)
A
где: I - ток антенны;
∑
П
R, R - сопротивления излучения и потерь соответственно.
А
∑
П
Выражение для определения величины Р справедливо для электрической цепи с последовательным включением сопротивлений излучения R и потерь R.
∑
А
Необходимо отметить, что «Максвелл назвал переменное электрическое поле током смещения » (см. Калашников С.Т. Электричество. М.: Наука, 1977). Отсюда следует, что ток в вибраторе, создавший электромагнитное поле мощностью Р, представляет собой ток смещения, что не соответствует принятому в существующем способе выражению для полной мощности Р, определяющему излученную мощность через полный ток .
Как известно (см. работу Калашникова С.Г.), внутри проводника имеются ток проводимости, обусловленный движением электрических зарядов в проводнике, и ток смещения. Таким образом, в антенне протекает полный ток, равный сумме токов проводимости и смещения. В этом случае, в соответствии с законом Кирхгофа, эквивалентная схема антенны должна быть представлена в виде двух параллельных цепей - цепи тока проводимости и цепи тока смещения. Это противоречит используемому в настоящее время представлению эквивалентной схемы антенны как последовательного соединения цепи тока проводимости с сопротивлением потерь и цепи тока смещения с сопротивлением излучения.
Целью изобретения является повышения точности определения излученной мощности антенн.
Поставленная цель достигается тем, что определение излученной мощности антенн рассчитывается с учетом наличия в антенне одновременно тока проводимости и тока смещения по формуле:
A
C
П
где: I=I+I - полный ток в основании антенны, равный сумме токов смещения и проводимости;
A
А
R, Х - активное и реактивное сопротивления антенны,
A
A
A
П
∑
П
причем в формуле величины I, R, X, а также сопротивление потерь R, известны - измерены либо рассчитаны, а величина сопротивления излучения и реактивное сопротивление в цепи проводимости находятся путем решения системы двух уравнений второго порядка с двумя неизвестными R, X:
На чертеже представлена эквивалентная схема входного сопротивления антенны, учитывающая существование двух параллельных цепей цепи тока проводимости и цепи тока смещения. Представленная система уравнений, как легко видеть, получена из расчетного соотношения для входного сопротивления эквивалентной схемы антенны.
∑
Следует отметить, что цепь тока смещения не содержит реактивности по той причине, что сопротивление излучения определяется активной мощностью излучения Р (см. работу Айзенберга Г.З.), подтверждаемой соотношением:
где:  - сопротивление электромагнитному полю свободного пространства;
Е - напряженность поля;
r - радиус сферы, по которой происходит интегрирование мощности;
θ - зенитный угол луча;
φ - азимутальный угол луча.
∑
П
Приведенная выше система уравнений может быть решена, например, построением графиков зависимости R(X):
∑
П
A
А
П
где: Y1(x), Y2(x), Y3(x), Y4(x) - это зависимости R(X) для 4-х выражений, определяющих корни 1-го и 2-го уравнений, a=R, b=Х, c=R.
∑
П
Точка пересечения какой-либо пары графиков Y1(x), Y2(x), Y3(x), Y4(x) является корнями уравнений, удовлетворяющих одновременно оба уравнения (см. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике. М.: Наука, 1965). Корни уравнений в точке пересечения этих графиков однозначно определяют значения сопротивления излучения R и реактивное сопротивление цепи проводимости Х, что позволяет определить мощность излучения по формуле, приведенной в формуле изобретения.