第9章電磁波輻射-文庫吧在線文庫
【正文】 krre j k rsj k r ][][ 2223 ???????????? ?? ?? ???第九章 電磁波輻射 在 S∞面上 ， 而 ds ∝ r2，當(dāng) r → ∞ 時(shí)， ,1,12rr ?????0?? jk re輻射條件 0][ 23 ??????????? Sdrrrjkrresj k r ???因此，閉合面積分中只需在小球面 S0上進(jìn)行。第九章 電磁波輻射 第九章 電磁波輻射 電磁輻射原理 基本電振子的輻射 磁偶極子天線輻射 電磁場的對偶性 電磁場的互易性 第九章 電磁波輻射 第九章 電磁波輻射 電磁輻射的問題，實(shí)際上是已知某區(qū)域中的時(shí)變電流或時(shí)變電荷，求空間中的電磁場分布以及電磁波在空間中的傳播問題。之所以這樣選取封閉面，這樣就避開了在 P點(diǎn)不連續(xù)的問題。39。 由于這種位場滯后，故上述標(biāo)量電位和矢量磁位被稱為 滯后位 。這說明， 在近區(qū)時(shí)，基本電振子相當(dāng)于一個(gè)電偶極子。它可以通過該球面上電磁波功率密度的面積分來求得。 |)|(s i n)( zlkIzI m ??解：在半波天線的兩臂上，距離原點(diǎn) z處對稱取兩單元天線（基本電振子天線） dz1和 dz2，其在遠(yuǎn)區(qū)的輻射電場為： 11111 s i n)(60 j k rerdzzIjdE ?? ????22222 s i n)(60 j k rerdzzIjdE ?? ????若 dz1=dz2=dz 遠(yuǎn)區(qū)總輻射場 )(s i n)(60212121reredzzIjdEdEdE j k rj k r ?? ???? ??????第九章 電磁波輻射 在遠(yuǎn)區(qū)，由于 rλ ，且 r1 、 r r可以認(rèn)為是平行的，則有θ1 =θ2=θ，而 r1 、 r2 的差別對總輻射場振幅的影響是微小的，因此可認(rèn)為 1/ r1 =1/ r2=1/ r 。c os4?? ?? ???由于小環(huán)的半徑極小，則有 k(rr’) 1，于是 )(1)](s i n [)](c o s [ 39。磁偶極子的輻射場如圖所示。 電磁場的互易性對天線具有十分重要的意義。這與電路理論中二端口網(wǎng)絡(luò)的互易性是一致的。而左邊面積分應(yīng)在 S∞和源 所在的區(qū)域的邊界 S S2上進(jìn)行。引入磁荷后，我們可以將磁矩視為一個(gè)時(shí)變的磁偶極子，磁極上磁荷是 +qm和 qm，它們之間的距離是 l。 rrjkrrkjrrke rrjk ????????? ???? ??? ???? 20 39。 第九章 電磁波輻射 球坐標(biāo)系 )(20 39。天線向空間輻射的功率可以認(rèn)為是消耗在此輻射阻抗上。在此球面上，電場與磁場相互垂直，并同時(shí)垂直于波的傳播方向，且三者滿足右手螺旋關(guān)系，功率密度矢量（坡印廷矢量）為： re jkr????? 22 s i n)2( rIlaHES r???? ??? 因此， 基本電振子輻射為球面波 ，波的傳播方向?yàn)? ，電磁波的能量沿 方向流動。 如圖所示：將基本電振子置于球坐標(biāo)原點(diǎn)，振子軸與 Z軸重合，現(xiàn)用矢量磁位來計(jì)算距離原點(diǎn) r處 P點(diǎn)的電磁場。 ),(4 derrrJA rtj??上述 和 的表達(dá)式通常被稱為 電磁輻射公式 。39。 由于 A和 φ的方程具有相同的形式，所以我們只需求解一個(gè)方程即可。 ????? AjE ?? ?AH ?? ??? ?1 假設(shè)電荷和電流按正弦規(guī)律變化，并且電荷源、電流源滿足連續(xù)性方程 ： 洛倫茲條件 ??jJ ???? ? ????? ? ? ?jA?第九章 電磁波輻射 假定在整個(gè)空間中電荷密度 ρ的分布狀態(tài)是已知的，且電荷分布在有限區(qū)域，欲求空間某一點(diǎn)的電位 φP。39。 p?A?第九章 電磁波輻射 由 電磁輻射公式 可以看出：空間中 P點(diǎn) t時(shí)刻的位不是取決于 t時(shí)刻的源分布，而是取決于 的源分布，其時(shí)間差 正好是時(shí)變電磁場以速度 從源點(diǎn)傳播到 P點(diǎn)所需的 時(shí)間。 第九章 電磁波輻射 略去時(shí)間因子，并以 k代入上式可得： 矢量磁位 A只有 Z方向的分量，在球坐標(biāo)系中，其分量為： ?dJSdzaSIdzaI zz ??? ??zvrtjllvrtjzrtjarI l edzreaIderJA ???? )(022)(0)(0444???? ?????????????????zj k r aIl erA?? ????40?c o szr AA ? ?? s i nzAA ?? 0??A第九章 電磁波輻射 式中 為自由空間波數(shù)； ω＝ 2πf 為高頻電流的角頻率。 r?r?第九章 電磁波輻射 電場和磁場的振幅關(guān)系和波阻抗 這是 分析天線性能常用的基本關(guān)系 真空中 ?????
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1