第三章 方向图测量(9)
发布时间:2021-06-07
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方向图测量
leD
当LD<<λ (3﹒23) πλ
2时
leD≈ID (3﹒24 ) 2
2. 标准场法
⑴ 原理
标准场法是由本地发射机在接收天线处建立一个已知场,把由它在接收天线中感应的电压与待测感应的电压相比较而求得未知待测场强。接收天线处的已知场可以由发射天线尺寸、天线上的电流及分布情况、离接收天线的距离、地面影响等参数计算得到,也可以用直接代替法中的标准接收天线测得。
本地发射机的频率低于30MHz时,一般用环天线;频率高于30MHz时,一般采用偶极天线。
为了使接收机能测试各种不同大小的待测场,往往在某一标准场下,事先测定好接收机的校准因子,这样,就不需要每测一个未知场时都要用一个新的标准场去校准,而只需根据接收机校准因子对测得数据进行适当修正就行了。
⑵ 感应场法
频率低于30MHz时,地面影响给精确计算接收天线处的标准场带来很大困难,而且满足辐射场条件的收、发天线间的距离也大得难以实现。因此,采用感应场法特别方便。
当收、发天线均用环天线时,感应场主要是磁场。该磁场可以用存在于辐射场中的等效自由空间电场E来表示,辐射场E和H之间的关系由式(3﹒12)计算。对于如图3﹒13所示共轴收、发单圈环天线情况,感应场的等效电场可以用下式计算
Ε=60SNI
(r2+r1+r2)3/222 2πr 1+ (Vm) (3﹒25) λ 2
,r是收、发天线中心间距(m),r1是式中,I是电流均匀分布的发射天线输入端电流(A)
发射环天线的平均半径(m)。r2是接收环天线的平均半径(m)。
为了保证发射环天线中电流基本上均匀分布,环的半径一般应满足不等式
r1>λ
16 (3﹒26)
若使用的是矩形环天线,则环半径 r1或r2等效于与矩形环有相同面积的圆环半径。收、发天线之间的距离r一般可取1~2m。由于场随距离的三次方而极快衰减,因此,环离开地
便可忽略地物发射引起的面的距离以及离开金属反射物的最近距离只要比r大2~3倍以上,
场失真。
从式(3﹒25)可以看出,除了修正项(2πr)外,发射环天线所产生的感应场是与频率无关的。当距离r取为1 m,频率低于5MHz时,修正项便可忽略。
举一个实例,发射环半径r1=0.1m,距离r=1 m,电流I=0.1A时,在接收环天线处
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