Характеристики направленности плоского излучающего раскрыва

Рассмотрим вопрос о КНД апертурных антенн. С этой целью воспользуемся еще одним определением КНД, определяющим данный параметр как отношение квадратов напряженности полей (плотностей потока мощности), создаваемых в точке приема направленной (в направлении максимума) и ненаправленной антеннами при одинаковых мощностях излучения:

. (7.6)

Для ненаправленной антенны имеем

. (7.7)

Мощность излучения апертурной антенны можно определить как мощность, проходящую через площадь раскрыва антенны

, (7.8)

где – действующее значение касательной составляющей напряженности электрического поля на элементе в плоскости раскрыва.

Подставляя (7.8) в (7.7), получаем

. (7.9)

Действующее значение напряженности поля в направлении максимума излучения направленной антенны, т.е. вдоль оси z равно

. (7.10)

Подставляя (7.9) и (7.13) в (7.6), получаем

, (7.11)

где . (7.12)

Эффективная поверхность плоских раскрывов целиком определяется их геометрическими размерами, формой и законами распределения поля в пределах этих площадок. В частности, если , т.е. в пределах апертуры постоянна, то

. (7.13)

Таким образом, для равномерно и синфазно возбужденных апертур (в том числе прямоугольной и круглой)

. (7.14а)

Для прямоугольного раскрыва выражение (7.14а) сводится к виду:

. (7.14б)

В остальных случаях

, (7.15)

где – апертурный коэффициент использования площади раскрыва (). Очевидно, что для равномерно и синфазно возбужденных апертур .