電磁波的輻射20xx(存儲版)
【正文】 jE??????????????si n2si n2第 天線的電參數(shù) 輻射方向圖 1. 方向性函數(shù)和方向圖 m a x),(),(EEF???? ?式中 |Emax|是 |E(θ， φ)|的最大值。 如果把天線向外輻射的功率看作是被某個電阻 Rr所吸收 ，該電阻稱為輻射電阻 。對于半波振子，有 ???????s i nco s2co s),(),(???????? Ff圖 7 8 對稱振子的 E面方向圖 2) 對稱振子的輻射功率和輻射電阻 ???????????dklklIddrEdSSPmSavrsi n]c o s)c o s[ c o s(30si n2202202020?????????半波振子的輻射功率為 )(5 6 1 8 s i nco s2co s30 22202 WIIdIPmmmr ???????????????? ? ?????由于對稱振子天線的輻射功率與輻射電阻的關(guān)系為 rmr RIP221?因此輻射電阻為 ???? dklklIPPmrr s i n]c o s)c o s[ c o s(602 202??? ? 此式積分可以用正弦積分和余弦積分表示， 但更直接的計算是作數(shù)值積分。 2. 口面場法 這種方法包括兩部分：先作一個包圍天線的封閉面 ， 求出此封閉面上的場 (稱為解內(nèi)場問題 )；然后根據(jù)惠更斯原理 ， 利用該封閉面上的場求出空間的輻射場 (稱為解外場問題 )。 dSnGnGdVGGSSSVV ?? ???? ????????????????00][ 22 ????0)()( 2222 ???????? ???? kGGkGGdSrGGdSrGdSrGrGdSnGnGSarSarSS???????????????????????????????????0000?????S0面上的面積分為 ????? ???????????? 00000 22 VVSSS dVkdVdSdSndSr ?????? ?????? ?????? SP dSnGnG ???dSrnrrerrenrrrrjkrrjkS ??????????????????????????? )39。||rreG rrjk?????當(dāng) P點在 r點處時，格林函數(shù) 閉合面 S外任一點 r處， ??????????????????????????????????????????????????????SSrrjkrrjkSSSSrrjkrrjkSSdSrHnrrerrerrHrHdSrEnrrerrerrErE)39。(41)(|39。||rejkrrenj k rrrjk ??????????????? 設(shè)惠更斯元上場的傳播方向為 z方向，那么惠更斯元上的場可以表示為 對于遠(yuǎn)區(qū)場， j krS erdSjr ??? )c o s1(2)(0 ????39。)39。)39。239。39。 因此上式左邊應(yīng)等于 I12U1。 如果場點采用球坐標(biāo)表示 ， 即取 x=r0sinθcosφ， y=r0sinθsinφ， 那么 由上式可知，均勻同相矩形口徑場的方向性函數(shù)為 00ma x04 j krSPP erabEjEE ????222222000m a x3224????? SPEbaErP ???SabPPD ???? 220 416 ????相等電場強度最大輻射方向在 θ=0處， 此時， ?2||44|| 20SavEababSP ??? 互 易 定 理 )()()( BAABBA ???????????)()()( 211221 HEEHHE ???????????HjJHHjE ???? ???????? , 假設(shè)空間區(qū)域 V1中的電流源 J1產(chǎn)生的電磁場為 E1和 H1， 空間區(qū)域 V2中的電流源 J2產(chǎn)生的電磁場為 E2和 H2， 兩電流源振蕩在同一頻率上 ， 且空間區(qū)域 V1和 V2及它們之外的空間區(qū)域 V3中的媒質(zhì)是線性的 ， 根據(jù)矢量恒等式 ? ? 2121212211221 )()()(JEEEHHjEjJEHjHHE???????????????????????? ? 1212121122112 )()()(JEEEHHjEjJEHjHHE???????????????????????? ? 21121221 )()( JEJEHEHE ?????????? ? dVJEJEn d SHEHE VS )()()( 21121221 ???????? ??0)]()[( 1221 ?????? ndSHEHES1. 洛侖茲互易定理 設(shè)兩個電流源 J1和 J2均在空間區(qū)域 V外 ， 則空間區(qū)域 V內(nèi)為無源空間 ， 因而式 (7 86)右端的體積分等于零 ， 故其左邊的封閉面積也等于零 ， 即 上式是洛侖茲互易定理的簡化形式。()39。39。 圖 7 15 均勻同相矩形口徑面的遠(yuǎn)區(qū)輻射場 39。co s1(|39。||000?????co s|39。||39。||????|39。 為方便起見 ， 取 P點為坐標(biāo)原點 (r=0)。 這種均勻直線陣稱為端射式天線陣 。 對稱線天線和天線陣的概念 對稱振子天線 1. 對稱振子的電流 分布和遠(yuǎn)區(qū)場 圖 7 7 臂長為 l的對稱振子 如圖 77所示 ， 設(shè)對稱振子沿 z軸放置 ， 振子中心位于坐標(biāo)原點 ， 則振子上的電流分布表示式為 | ) ]|(s in [)( zlkIzI m ????? ??? erI d zjEeE s i n2??21s i n)(60s i n)(60202101j krj krerdzzIjdEerdzzIjdE???????????????? c o s||,c o s|| 21 zrrzrr ????j krmzrjkzrjkezkrdzzlkIjeerdzzIjdEdEdE??????????????)c o s||c o s(si n| ) ]|(si n [1 2 0][si n)(600)co s||()co s||(021????????????將 dEθ從 0到 l對 z積分，便得對稱振子的輻射場 j k rm eklklrIjE ??????? ????? s i nc os)c osc os (60其遠(yuǎn)區(qū)磁場與電場的關(guān)系仍為 ??? 1 2 0/EH ? 對稱振子最常見的長度是 l=λ/4，即振子全長 2l=λ/2，稱為半波振子。 解： 電基本振子的方向性函數(shù) F(θ， φ)=sinθ， 故其方向性系數(shù)為 s i ns i n42020????? ???????ddD 輻射效率 天線的輻射效率 (Radiation Efficiency)表征天線能否有效地轉(zhuǎn)換能量 ， 定義為天線的輻射功率與輸入到天線上的功率 (輸入功率 )之比： Lrrinrr PPP
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1