Bức xạ của dây thẳng

Chia sẻ: Nguyễn Trung Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

0
122
lượt xem
66
download

Bức xạ của dây thẳng

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

Khái niệmnguồn bức thẳng - Dòng kích thích – sóng đứng Ib là biên độ dòng tại điểm bụng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bức xạ của dây thẳng

  1. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của dây thẳng (nguồn bx thẳng) - Khái niệm nguồn bức thẳng z r - Dòng kích thích – sóng đứng iR r i l  rϕ I ( z ) = I b sin k  − z  iθ 2  θ R Ib là biên độ dòng tại điểm bụng l 2 y - Dòng kích thích – sóng chạy I e ( z) −l 2 ϕ I ( z ) = I 0e − jhz x I0 là biên độ dòng tại điểm z0 h = ω/v là hệ số pha 1
  2. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng chạy l l re re r 2 r 2 G (θ , ϕ ) = G z = iz ∫ I (z )e jkz cos θ dz = iz ∫ I 0 e − jhz e jkz cos θ dz −l −l 2 2 - Trường bức xạ  kl  h  sin   − cos θ   re 2 k  r Gz = I 0 l kl  h  iz  kl  h   − cos θ  r − jkR sin  −cosθ  2 k  Eθ = jk e  2 k  r  kl  h   W 0l sinθ I iθ sin   − cos θ    4π R kl  h  re 2 k  r  −cosθ  Gθ = − I 0l sin θ iθ  2 k  kl  h   − cos θ  r 2 k  Eϕ = 0  2
  3. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng chạy (tt) kl  h  đặt u (θ ) =  − cos θ  2 k  - Hàm phương hướng r re sin u (θ ) r fθ (θ , ϕ ) = WGθ = −WI 0l sin θ iθ u (θ ) - Hàm phương hướng tổ hợp sin u (θ ) f k (θ , ϕ ) = u (θ ) 3
  4. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng chạy (tt) - Đồ thị phương hướng hàm phương hướng tổ hợp (v = c) sin u (θ ) sin u (θ ) u (θ ) u (θ ) kl Với u (θ ) = (1 − cos θ ) u(θ) 2 0 π 2π 3π kl u(θ) - Nhận xét: π 2π θ 4
  5. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng chạy (tt) - Đồ thị phương hướng của anten sin u (θ ) Sin(θ) f k (θ , ϕ ) = u (θ ) θm θ -π -π/2 0 π/2 π - Hướng bức xạ cực đại kl π λ (1 − cos θ ) = ⇒ cos θ M = 1 − 2 2 2l 5
  6. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng l l re re r 2 r 2 l  G (θ , ϕ ) = G z = iz ∫ I (z )e jkz cos θ dz = iz ∫ I b sin k  − z  e jkz cos θ dz −l −l 2  2 2   kl  kl  - Trường bức xạ r e 2Ib  cos  cos θ  − cos  2  2 r Gz =   iz k  sin 2 θ     kl  kl    r cos  cos θ  − cos    jWI b e − jkR  2  2 r  Eθ =    iθ  kl   2π R  sin θ   kl  re  cos  cos θ  − cos  2 r      2Ib sin θ  2   iθ Gθ = − sin 2 θ r    Eϕ = 0 k      6
  7. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Hàm phương hướng   kl  kl  r re  cos  cos θ  − cos  j 2WI b 2  2 r fθ (θ , ϕ ) = WGθ = − sin θ   iθ k  sin θ 2      - Khi l ≤ 1.35λ   kl  kl  r  cos  2 cosθ  − cos 2  r F (θ ,ϕ ) = sin θ     iθ  sin 2 θ 1 − cos kl        2   7
  8. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Đồ thị bức xạ 00 00 00 2700 900 2700 900 2700 900 1800 1800 1800 a) l/λ = 0,5, 2θ½ =800 b) l/λ =1, 2θ½ =440 c) l/λ = 1,35 , 2θ½ =310 00 00 2700 900 2700 900 1800 1800 d) l/λ = 1,5 e) l/λ =2 8
  9. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Phân Bố dòng kích thích I V I V l/λ = 0,5 l/λ = 1 I V l/λ = 1,35 - Nhận xét: Phân bố dòng kích thích Đồ thị phương hướng theo chiều dài anten 9
  10. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Công suất bức xạ π 2π 2 E z Pbx = ∫ ∫ 2W R 2 sin θ dθ dϕ 0 0 0 dS 2   kl  kl  π  cos  cos θ  − cos  2  Pbx = 30 I b2 ∫  θ dθ 2 dθ I(z) y 0 sin θ 1  ϕ dϕ 2 sin ( kl )  Si ( 2kl ) − 2 Si ( kl )     x    1   kl   Pbx = 30 I b2  + cos ( kl )  E + ln   + Ci ( 2kl ) − 2Ci ( kl )    2  2   +  E + ln ( kl ) − Ci ( kl )      10   
  11. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) Với E = 0.5772 x sin y Si ( x ) = ∫ dy 0 y x ∞ cos y cos y Ci ( x ) = ∫ dy = − ∫ dy −∞ y x y - Điện trở bức xạ 1  2 sin ( kl )  Si ( 2kl ) − 2 Si ( kl )       2P  1   kl   Rbx = 2bx = 60  + cos ( kl )  E + ln   + Ci ( 2kl ) − 2Ci ( kl )   Ib  2  2   +  E + ln ( kl ) − Ci ( kl )         11
  12. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Hệ số hướng tính - Điện trở vào của Anten E (θ , ϕ ) 4π R E (θ , ϕ ) 2π R 2 2 2 2 D (θ , ϕ ) = = 1 2 1 2 2W0 Pbx W0 Pbx Pbx = I b Rbx = I 0 RA 2 2 2   kl  kl  cos  cos θ  − cos  W0  2  1 D (θ , ϕ ) = 2   I b2 R bx π  sin θ  Rbx R A = 2 R bx =   I0 2  kl    sin    2  - Khi l ≤ 1.35λ 2 W0  kl  Dmax = 1 − cos  π Rbx  2 12
  13. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Chiều dài hiệu dụng của anten l re r 2 r Gθ (θ , ϕ ) = −Gz sin θ iθ = − sin θ e ∫ I (z)e jkz cosθ dziθ −l 2 re r Gθ (θ , ϕ ) = − LH I c Fθ (θ , ϕ ) iθ l {G (θ , ϕ )} LH θ LH =− max Ic V I0 - Chon Ic = I0 ta có kl 1 − cos l λ 2 = 1 2 LH = π kl I0 ∫ I ( z ) dz sin −l 2 13 2
  14. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Điện kháng vào của anten (dùng phương pháp Moment, Công tức tích phân, Đường dây truyền sóng, ...) Xm XA = 2  kl  sin   2    2ka 2     − sin ( kl )  2Ci ( 2kl ) − 2Ci ( kl ) − Ci    Với X m = 30    l       + cos ( kl )  2Si ( kl ) − Si ( 2kl )  + 2 Si ( kl )      l  ln  2a − E Khi Anten có kích thước bé X m = 120   = 120 ρ A  kl   kl  tan   tan   14 2 2
  15. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài anten (dipole) 15
  16. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Sự phụ thuộc của điện kháng vào chiều dài anten (dipole) 16
  17. Telecommunications Program Anten + Bức xạ của nguồn bức xạ thẳng với dòng sóng đứng (tt) - Sự phụ thuộc của điện kháng vào bán kính anten (dipole) 17
  18. Telecommunications Program Anten + Dipole ½ bước sóng - Công suất bức xạ 1  2 sin (π )  Si ( 2π ) − 2Si (π )       2  1  π   Pbx = 30 I b  + cos (π )  E + ln   + Ci ( 2π ) − 2Ci (π )    2  2   +  E + ln (π ) − Ci (π )          E ln ( 2π ) Ci ( 2π )  = 30 I  + 2 b −  = 36.5I b2  2 2 2  - Điện trở bức xạ - Hệ số hướng tính 2P W  2 kl  120 Rbx = 2bx ≈ 73 Dmax = 0  1 − cos  = = 1.64 = 2.15dB Ib π Rbx  2 73 18
  19. Telecommunications Program Anten + Dipole ½ bước sóng (tt) - Trở kháng ngỏ vào Rbx Xm Z A = RA + jX A = +j = 73 + j 42.5 2  kl  2  kl  sin   sin   2 2 - Dải thông của anten (theo kỹ sư Ngô Anh Ba) f 0 Rbx 2∆f = 0.64 l ρA λ - Chọn chiều dài Dipole sao cho cộng hưởng 19
  20. Telecommunications Program Anten + Dipole ½ bước sóng (tt) - Chọn kích thước của Dipole % rút ngắn 7 6 5 4 2a/λtb 3 0.001 0.003 0.005 0.007 20
Đồng bộ tài khoản