第9章電磁波輻射(參考版)
2024-08-16 18:59本頁面
【正文】 。故： 2112 VIVI ?121212221112 VIVIVIVI ?? 或 上述互易關(guān)系說明：當天線 2上加單位電壓時，在天線 1上所產(chǎn)生的電流，等于天線 1上加單位電源時在天線 2上所產(chǎn)生的電流。因此有洛倫茲形式的互易定理 ： 21 JJ?? ，0)( 122121?????? ? SdHEHEss ?????012212121?????? ?? ?? SdHESdHE ssss ??????第九章 電磁波輻射 電磁場互易定理的應(yīng)用 發(fā)射天線與接收天線的互易性 第九章 電磁波輻射 互易性與發(fā)射天線、接收天線之間的聯(lián)系 根據(jù)線性空間中電磁場的互易定理 ?? dJEdJE vvvv ?? ?? ???21211221????天線為細導線 ldEIldEI LLLL ???? ?? ?? ???21212112 由于理想導體表面 Et=0，則天線 1的電源在輸入端提供 的電壓 ，而對天線 2則有 對于天線 2，電源在輸入端提供的電壓 ， 而對于天線 1則有 。由恒等式： 11 HE?? 、2J?1J?22 HE?? 、)()()( BAABBA ?????? ???????????)()()( 211221 HEEHHE ?????? ???????????)()()( 122112 HEEHHE ?????? ???????????假定兩組場為同頻率的時諧輻射場，并處于同一介質(zhì)空間，則： 111 EjJH??? ??????11 HjE?? ??????222 EjJH??? ??????22 HjE?? ?????? ， ， 第九章 電磁波輻射 靜電場問題的類型 場、源間互易關(guān)系 21212121 )()( JEEEHHjHE???????? ?????????? ???12212112 )()( JEEEHHjHE???????? ?????????? ???21121221 )( JEJEHEHE???????? ????????? ?dJEJESdHEHE vs )()( 21121221 ????????? ???????? ??電磁場的 互易定理 當所取體積分為整個空間時，左邊的面積分為零 ?? dJEdJE vv ??????? 1221 ????第九章 電磁波輻射 無源區(qū)域場的互易關(guān)系 第九章 電磁波輻射 如果 S S2 是導體的邊界，如天線表面，則因切向電場應(yīng)為零，則有： 無源區(qū)域積分時，右邊體積分為零。如已知天線作為發(fā)射天線時的性能，當天線用作接收時，它的許多性能可以根據(jù)收發(fā)天線之間的互易性得到。線性空間中的 電磁場也具有互易性 。磁荷與磁偶極子上的磁流之間滿足磁流連續(xù)性。 第九章 電磁波輻射 磁偶極子天線與基本電振子天線是一組互為對偶的天線 。 r?第九章 電磁波輻射 電偶極子與磁偶極子的對偶關(guān)系 第九章 電磁波輻射 電磁場的對偶性 正號說明 電流與磁場滿足右手螺旋關(guān)系 ；而負號說明 磁流與電場滿足左手螺旋關(guān)系 。 rarr ?? （參見 ） 第九章 電磁波輻射 )(2s i n)1(4 )( krtjejkrr kaIaA ???? ?? ??????j k rm ejkrkrrpA ???? )1(4 2 ?????代入磁矩 這就是 基本磁偶極子天線在遠區(qū)輻射的滯后矢量磁位 j k rmj k rmrekrjrkrkpaekrjrkrkpaAH?????????????????? s i n)111(4 c o s)11(21222222????第九章 電磁波輻射 因僅考慮遠區(qū)的輻射問題，故有 rλ和 kr1 ，因此式中只保留含 1/r的項，則基本磁偶極子的輻射磁場只有： j k rm erkpH ???? ??? s i n42j k rm ekrpE ??? ???? s i n420麥克斯韋方程組 rav aHEHES???? )Re (21)Re (21 **?????? 基本磁偶極子天線與基本電振子天線一樣，向空間 輻射球面電磁波 ；與基本電振子天線不同的是電場和磁場在球面上互換了位置，但其坡印廷矢量仍指向 的正方向。39。)( 39。39。39。39。 sip m ?? ?磁偶極子天線的磁矩為： 磁偶極子天線與磁偶極子不同，在磁偶極子上，電流恒定，而磁偶極子天線上電流 i=Iejωt是變化的電流。但對于總輻射場的相位來說，必須考慮行程差引起的相位差，這里 整個天線的輻射場 dEθ為沿振子臂 l的積分 ，即 ： ?? c o s c o s 21 zrrzrr ????)c osc os (2)(1)( c osc o
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