第9章電磁波輻射-文庫吧資料
2024-08-18 18:59本頁面
【正文】 s2121??? kzereeerrere j k rj k zj k zj k rj k rj k r????????? 遠(yuǎn)區(qū)的輻射場 dzkzer dzzIjdE j k r )c osc os (s i n)(120 ????? ??第九章 電磁波輻射 方向性圖如圖 (b)所示。 相同ErrPPD |),( 0???對于點源天線，在半徑為 r的球面上穿過的總功率為： 220 41202 rEPr ??? ???? ?? ? ?????????20 022s i n4),(ddEED代入 Eθ可得： ? ?? ? ???????????20 022s i n),(),(4),(ddffD第九章 電磁波輻射 對基本電振子天線， f(θ ,φ )=sin(θ )，則： ??? 2s i ),( ?D在最大輻射方向上： )( )( dBDDD ??? ，或倍第九章 電磁波輻射 例 如圖所示，當(dāng) 2l=，此對稱天線稱為半波天線，其饋電（天線上的電流分布）方式為： 試求半波天線的輻射電場和方向性函數(shù)，并畫出半波天線的方向性圖。即： 222222220 0240)(10 s i ns i n6012021???????????????? ? ??????????? ?lIIklddrrIlP r第九章 電磁波輻射 其中， I 為輻射阻抗的參考電流的振幅值，參考電流不同，輻射阻抗的數(shù)值也不同。 天線向空間輻射功率，因此，可以將空間視為天線的負(fù)載，用一個負(fù)載阻抗來描述，這個阻抗稱為 輻射阻抗 。對于正弦電磁波，其有效值為： ??????1202222202?????EEHEpcp穿過半徑為 r的球面上面積元的電磁波功率為： ????? ddrEpdSdp s i n1202 22??????? ? ? ? ddrEdpP sr s i n1202 1 220 0 2? ?? ???這是計算天線輻射功率的一般公式， 適合于任何形式的天線 第九章 電磁波輻射 代入 E，可得基本電振子的輻射總功率為： 基本電振子輻射功率決定于其電流和長度與波長之比。將一個以基本電振子為球心的球面包圍電振子，則穿出球面的總功率就是基本電振子的總輻射功率。 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 ????? ??HE ???? 377120000 ????自由空間的基本電振子輻射場 j k rerIljE ?? ???? s i n60j k rerIljH ?? ??? s i n2第九章 電磁波輻射 基本電振子的方向性 以天線為中心，在球面輻射波上各點的電場強度可表示為： ),(),( ???? AfE ? 即方向性函數(shù)),( ??f),(),(),( m a x ??????ffF ?歸一化方向性函數(shù)方向性圖 基本電振子的歸一化方向性函數(shù) ??? s in),( ?F?? s in)( ?F1)( ??F 基本電振子最大輻射方向在垂直于振子軸并過中心的平面內(nèi)；沿振子軸線方向無輻射。 ???? c os203rIljEr ??????? s i n403rIljE ????? s in4 2rIlH ?第九章 電磁波輻射 在遠(yuǎn)區(qū)，即 rλ和 r l、 kr1的區(qū)域中，此時在 Hφ和Eθ表達式中可略去 r 2和 r 3的項，由于 Er較 Eθ小一個數(shù)量級，故 Er也可忽略不計，于是得到基本電振子的 遠(yuǎn)區(qū)場 為： j k rerIljE ?? ????? s i n40j k rerIljH ?? ?????? s i n4000???? ?? HHEE rr 第九章 電磁波輻射 基本電振子的輻射特性 基本電振子向空間輻射一個球面波 遠(yuǎn)區(qū)場只有 Eθ 、 Hφ分量，且二者同相，同時與 成正比，表示電場和磁場的振幅與 r成反比，而相位隨 r的增大而連續(xù)滯后，在半徑為 r的球面上各點的電場和磁場具有相同的相位，即等相面為球面，也就是電磁波的波陣面為一球面。 電磁和磁場相位相差 900，因此能量在電場和磁場之間相互轉(zhuǎn)換，而平均坡印廷矢量為零。磁場與恒定的小電流環(huán)的磁場強度公式相同。 第九章 電磁波輻射 略去時間因子，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
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