Anten

Chia sẻ: Nguyễn Trung Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

0
252
lượt xem
164
download

Anten

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Anten là thiết bị dùng để bức xạ sóng điện từ ra không gian bên ngòai cũng như thu nhận sóng điện từ từ không gian bên ngòai. - Anten phải phối hợp trở kháng - Anten phải có hiệu suất cao - Anten phải có băng thông đủ lớn

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Anten

  1. Telecommunications Program Anten + Khái niệm về anten Anten là thiết bị dùng để bức xạ sóng điện từ ra không gian bên ngòai cũng như thu nhận sóng điện từ từ không gian bên ngòai. - Anten phải phối hợp trở kháng - Anten phải có hiệu suất cao - Anten phải có băng thông đủ lớn Blah bl ah blah blah 1
  2. Telecommunications Program Anten + Phân loại Anten - Theo mục đích sử dụng: Anten thông tin (vệ tinh, viba,..) Anten truyền hình Anten phát thanh Anten radar Anten thiên văn,... - Theo băng sóng: Anten sóng cực ngắn Anten sóng ngắn Anten sóng trung, sóng dài,.. - Chức năng (thu, phát) 2
  3. Telecommunications Program Anten - Theo cấu trúc: 3
  4. Telecommunications Program Anten + Hệ phương trình Maxwell (1874): - Đối với dòng điện - Đối với dòng từ r r  r re ∂E  r ∂E  rotH = J + ε rotH = ε  ∂t  ∂t r r  r ∂H  r rm ∂H  rotE = − µ rotE = − J − µ  ∂t  ∂t r  divH = 0  r ρm  divH =  r ρe  µ r  divE = divE = 0  ε  4
  5. Telecommunications Program Anten - Giải hệ phương trình Maxwell đối với dòng điện r re Đặt: H = rotA re ∂ϕ e divA + ε = 0 (điều kiện phụ Lorenzt) ∂t r divrotA = 0 rotgradϕ = 0 r r r rotrotA = graddivA − ∆A r re 1 re  E = − jωµ A + jωε graddivA  r  H = rotAre  5
  6. Telecommunications Program Anten - Giải hệ phương trình Maxwell đối với dòng điện re re re ∆A + k A = − J 2 Với: k = ω ε p µ = ω v re 1 r e e − jkr A = ∫ r 4π V J dV 6
  7. Telecommunications Program Anten - Giải hệ phương trình Maxwell đối với dòng từ (một cách tương tự) rm rm rm ∆A + k A = − J 2 rm 1 r m e − jkr A = ∫ J r dV 4π V r rm 1 rm  H = − jωε A + jωµ graddivA  r r  E = −rotAm  7
  8. Telecommunications Program Anten Nghiệm tổng quát: r rm re 1 re  E = −rotA − jωµ A + jωε graddivA  r re rm rm  H = rotA − jωε A + 1 graddivA   jωµ r e ,m 1 r e , m e − jkr Với: A = 4π ∫ V J r dV r e ,m 1 r e , m e − jkr A = 4π ∫ S J r dS r e ,m 1 r e , m e − jkr A = 4π ∫ L J r dL 8
  9. Telecommunications Program Anten + Quá trình bức xạ sóng điện từ 9
  10. Telecommunications Program Anten + Quá trình bức xạ sóng điện từ (tt) 10
  11. Telecommunications Program Anten + Quá trình bức xạ sóng điện từ (tt) 11
  12. Telecommunications Program Anten + Nguyên lý Huygen r r r r E E = Eτ + En r Eτ r r n En r r r r H = Hτ + Hn Hn r - Mặt độ dòng điện mặt tương đương H r re r r Hτ J s = n × Hτ - Mặt độ dòng từ mặt tương đương S rm r r J s = −n × Eτ 12
  13. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do Nguồnrbức xạ có thể tích V, mật độ dòng kích rm e thích J , J z ρ khỏang cách O – dV r r M ( R,θ,ϕ) dV R khỏang cách O – M θ α r khỏang cách dV – M r r V iρ iR y ϕ re,m 1 re,m e− jkr A = ∫J dV 4π V r x 13
  14. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt) - Miền gần - Miền xa r= R 2 + ρ 2 − 2 R ρ cos α  ρ ρ2  ≈ R  1 − cos α + sin 2 α + L   R 2R2  ρ2 π D2 k sin α ≤ 2 ⇒ R≥2 2R 8 λ r e ,m 1 e − jkR r e ,m jk ρ cosα A = 4π R V ∫J e dV 14
  15. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt) r e,m 1 e − jkR r e ,m jk ρ irR irρ A = 4π R V ∫ J e dV r r rr G e,m (θ , ϕ ) = J e ,m e jk ρ iR iρ dV   ∫ V Hàm bức xạ (vector bức xạ) Đặt:  − jkR ψ ( R ) = e  Hàm Green  R r e,m 1 r e,m A = ψ ( R ) G (θ , ϕ ) 4π 15
  16. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt) r jk e − jkR r r E = − (W0Gθ + Gϕ )iθ + (W0Gϕ − Gθ )iϕ  e m e m  4π R   r H = − jk e − jkR  1 m r 1 m r ( Gθ − Gϕ )iθ + ( Gϕ + Gθ )iϕ  e e   4π R  W0 W0  r 1 r r Eϕ r  Hθ =  W ( ) iR × Eϕ = − W iθ r r r r  ( )  H = 1 i × E = Eθ i  ϕ W R θ W ϕ 16
  17. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt) - Mật độ công suất r 1 r r* 1 r Π tb = Re  E × H  = Re  Eθ Hϕ − Eϕ Hθ  iR  2  * *  2  ( ) ( ) 2 1 2 r E r k2 m 2 2 r = Eθ + Eϕ iR = iR = W0Gθ + Gϕ + W0Gϕ − Gθm 2 e e iR 2W0 ( 4π R ) 2 2W0 2W0 - Công thức đổi hệ trục tọa độ Gθ = ( Gx cos ϕ + G y sin ϕ ) cos θ − Gz sin θ   Gϕ = −Gx sin ϕ + G y cos ϕ  17
  18. Telecommunications Program Anten + Hàm phương hướng r jk e − jkR r jk e − jkR r r E=− f (θ , ϕ ) = −  fθ (θ , ϕ ) iθ + fϕ (θ , ϕ ) iϕ  4π R 4π R   r r r ( ) f (θ , ϕ ) = W0Gθ + Gϕ iθ + W0Gϕ − Gθ iϕ e m e m ( ) - Hàm phương hướng chuẩn hóa r r f (θ , ϕ ) F (θ , ϕ ) = f m (θ , ϕ ) max 18
  19. Telecommunications Program Anten + Đồ thị phương hướng Độ rộng đồ thị phương hướng là gốc hợp bởi hai hướng, mà theo hai hướng đó công suất hay cường độ điện trường giảm đến một giá trị nhất định nào đó 19
  20. Telecommunications Program Anten + Đồ thị phương hướng (tt) θ01 θ1/2 FNBW HPBW θm θ01 θ1/2 FNBW (First Null Beam Width) = 2θm - θ01 HPBW (Half Power Beam Width) = 2θm - θ1/2 20
Đồng bộ tài khoản