Таблица 2.3. Реакция вибратора на импульсное воздействие МЭМП (напряжение на нагрузке антенны н)

Примечание. Обозначения параметров в аналитических выражениях соответствуют принятым в (2.29).

ражения, определяющие амплитудно-.временные характеристик этой реакции.

В этом случае энергия, рассеянная в нагрузке R антенны

1Г= ] [i(t)R]dt о

(2.32J

Значения наведенных напряжений на нагрузке антенны могут быть значительны. Так, по приведенным в [14] данным при воздействии на 7,5-метровый несимметричный вибратор электрического поля с амплитудой £таа:=5-10* В/м И времснными характеристиками ai=.l,5-10 с~ и а2 = 2,6-10 с, можно ожидать значения напряжения, наведенного на его 50-омной нагрузке, соответствующего 50 кВ. При этом энергия, рассеянная на нагрузке антенны, составляет 1,6 Дж.

Уменьщение линейных размеров антенны приводит к увеличению резонансной частоты и, как следствие, к уменьщению наведенных на ее нагрузке напряжений.

Таким образом, короткая дипольная антенна будет реагировать на воздействие импульсных полей, спектр которых содержит частоты, близкие к собственным резонансным частотам антенны. Так как в высокочастотную часть спектра помехи дает основной вклад фронт воздействующего импульса, то для коротких антенн будут опасны импульсные электрические поля с короткими фронтами. Дипольные антенны практически не будут реагировать на импульсные электрические поля с пологим фронтом (т. е. когда

Синусоидальное воздействие. При синусоидальном изменении внешнего электрического поля напряжение на нагрузке дипольной антенны

Етах ha Rn 5ш((о + ч) ф)-ехр( -аО X

/ (0 cos -ф) ГУ \

X sin (я?-ф) chИ+ -------г (-Р) sh Р t

\ (ф Р /

где г= У (?н+?и)-[i-poj-l/(cйCa)]; -ф - начальная фаза; ф- угол, определяемый из равенства

Ф = arctg {[coLp- lI{(i>C)]/{R + R )], л/2 > ф >-л/2 ;

обозначения остальных параметров соответствует принятым в (2.29).

Для коротких антенн а-Ссор и, следовательно, xjatp. Тогда для нулевых начальных условий

UR (О =

.max Д

{sin ((о-ф)-ехр(-аО[(е- +

+ - sin ф ) sin (Opt-sin ф coscupHl . COp / J J

(2.33)

Ha рис. 2.11 приведена частотная характеристика реакции дипольной антенны на синусоидальную помеху. Для упрощенного анализа рассматриваемый диапазон частот целесообразно разбить на три характерные области: частота воздействующего поля много больше резонансной частоты антенны; резонансная частота антенны .в точке первого резонанса и частота воздействующего поля равны между собой (условие полного резонанса); резонансная частота антенны значительно больше частоты помехонесущего поля. Эти случаи вполне характерны для воздействия на антенны гармонических помех, создаваемых РЭС (мощными радиопередающими средствами, РЛС и т. п.).

В табл. 2.4 приведены характерные реакции дипольных антенн на синусоидальные электрические поля и упрощенные аналитические описания этих реакций для перечисленных соотношений частот помехонесущего поля и резонансной частоты антенны. Установившееся значение наведенного напряжения на нагрузке антенны при синусоидальном воздействии электрического поля (например, высоковольтной ЛЭП)

UR it) =

= Sin (сй-(-ч)-ф).

(2.34)

Обозначения (2.29).

параметров в (2.34) соответствуют принятым в

70~ 7 70 <л 1ы

Рис. 2.11. Частотная характеристика реакции дипольной аитеи-ны иа воздействие синусоидального электрического поля

Таблица 2.4. Реазщня вибратора на воздействие синусоидальной МЭМП {напряжение на нагрузке антенны Rs)

Ш>(Ор

XCOSttpi-COStt]

exp(-aOJsinOp

We(0 =0,5f/max[cos at- - exp(-at) cos cop]

t/m<M= (гЯтгадСанСйр)/©

t/mai = (EmaxhpiRj!)!. (R +

Umax=2EmaJlnCaiRB(ii

Примечание. Обозначения параметров в аналитических выражениях соответствуют принятым в (2.29).

Энергию В нагрузке антенны при синусоидальной помехе вычисляют как выделившуюся за определенный отрезок времени, который выбирают в соответствии с условиями и спецификой воздействия. Например, при помехах, создаваемых излучением РЛС, выделившуюся в нагрузке антенны анергию определяют за время длительности одного импульса с последующим суммированием по их общему числу, соответствующему полному времени воздействия.

2.3.2. РАМОЧНЫЕ АНТЕННЫ В МАГНИТНОМ ПОМЕХОНЕСУЩЕМ ПОЛЕ

Малый квазистатический виток. В качестве упрощенного аналога рамочной антенны рассмотрим малый квазистатический виток радиуса г с диаметром провода 2с, имеющий .индуктивность La и нагруженный на сопротивление Rn. Его условная модель и переход от модели к квазистатической схеме Тевенина показаны на рис. 2.12. Как и для несимметричного вибратора, рассмотрим два характерных случая: в одном индуктивное сопротивление в данном частотном- диапазоне мало по сравнению с сопротивлением нагрузки R , в другом - оно значительно больше Ra.

Рис. 2.12. Рамочная антенна (а) и ее квазистатическая эквивалентная схема замещения (б)