Antennide vastastikune takistus

Väljavõte

1 Antennide vastastikune takistus Eelmises peatükis leidsime antenni kiirgustakistuse arvestamata antenni lähedal teisi objekte. Teised objektid, näiteks teised antennielemendid, võivad aga mõjutada antenni voolujaotust ja seega ka tekitatavat välja ja antenni sisendtakistust. Seega antenni parameetrid ei sõltu mitte üksnes temas endas liikuvatest vooludest, vaid ka lähedalasuvate elementide vooludest. Seepärast tuleb antennide disainimisel antennidevahelisi mõjutusi ja vastastikuseid efekte kindlasti arvesse võtta. Üldjuhul sõltub antenni takistus mitmest komponendist esiteks takistusest, mis eeldab, et tema lähedal pole teisi objekte, teiseks aga kõikidest vastastikustest takistustest ülejäänud objektidega. Lihtsustatud käsitluses eeldame, et meil on kahe-elemendiline võre, nagu näidatud joonisel a. Elementide sisenditesse on antud pinged ja, mille tulemusena liiguvad antennides voolud ja. Joonis Kaheelemendilise võre (a) asendusskeem (b) Sellist süsteemi saab vaadelda kui kaksporti, nagu näidatud joonisel b. Kakspordi voolud ja pinged on omavahel seotud järgmiselt: kusjuures ( ) on esimese pordi sisendtakistus, kui port on tühises, on teise pordi sisendtakistus, kui port on tühises,

2 on esimese pordi vastastikune takistus port voolu suhtes, on teise pordi vastastikune takistus port voolu suhtes. astavalt pööratavuse tingimusele. ja on antennide ja vastavad sisendtakistused, kui kumbki kiirgaks objektidevabasse ruumi. Teise antenni juuresolek aga mõjutab antenni sisendtakistust ning mõjutus oleneb antenni tüübist, antennide omavahelisest paigutusest ja antenni toitepinge (-voolu) tüübist. Seose () võib kirjutada kujul: + d ( ) + d ( 3 ) d ja d on antennide ja vastavad sisendtakistused, mis arvestavad ka teise antenni olemasolu. Antennide sobitamisel tuleb lähtuda just suurustest d ja d. Mõlemad sisendtakistused sõltuvad nii iseenda sisendtakistusest (kiirates vabasse ruumi), antennidevahelisest takistusest kui ka voolude suhtest /. Seega ei piisa antennide uurimisel pelgalt -maatriksist, vaid tuleb arvestada ka voolusid, mis teeb antennide sisendtakistuse arvutamise väga keerukaks. Seetõttu vaadeldakse tavaliselt vaid väga lihtsustatud mudeleid, antennipaigutuste erijuhte (vt joonis ). Joonis Antennid asetsevad (a) kõrvuti, (b) kollineaarselt, (c) paralleelselt, kuid mitte kõrvuti Järgnevalt on toodud poollaine-dipoolide vastastikuste takistuste graafikud.

3 Joonis 3 vastastikune takistus, kui poollainedipoolid asetsevad kõrvuti Joonis 4 vastastikune takistus, kui poollainedipoolid asetsevad kollineaarselt 3

4 Joonis 5 Kõrvutiste dipoolide vastastikune aktiivtakistus sõltuvalt dipooli pikkusest Joonis 6 Kõrvutiste dipoolide vastastikune reaktiivtakistus sõltuvalt dipooli pikkusest 4

5 Näide Kaks ühesugust poollainedipooli asetsevad teineteise kõrval, nagu näidatud joonisel a. Dipoolide vahekaugus on d,35λ. Leida antennide sisendtakistus. astavalt valemile () d Kuna dipoolid on ühesugused, siis. Seega saame sisendtakistuse avaldada d +. Jooniselt 3 saame vastastikuse takistuse väärtuse: 5 j38 Eelnevast on teada, et poollainedipooli korral ,5, j järelikult sisendtakistuse d väärtuseks saame d 98 + j4,5 mis on võrdne ka teise antenni sisendtakistusega d. 5