
Bài giảng Anten và truyền sóng: Chương 3 - Lý thuyết anten
lượt xem 1
download

Bài giảng "Anten và truyền sóng: Chương 3 - Lý thuyết anten" trình bày về lý thuyết anten, cung cấp những kiến thức nền tảng về các tham số và đặc tính bức xạ của anten, giúp người học hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và đặc tính của các loại anten, từ đó áp dụng vào thiết kế và triển khai hệ thống truyền thông hiệu quả.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Anten và truyền sóng: Chương 3 - Lý thuyết anten
- CHÖÔNG 3 LYÙ THUYEÁT ANTEN 1. CAÙC PHÖÔNG TRÌNH MAXWELL VAØ QUAN HEÄ NGUOÀN - TRÖÔØNG E (r ) j B (r ); H (r ) j D(r ) J (r ) .B(r ) 0; .D(r ) (r ) E (r ) - vectô cöôøng ñoä ñieän tröôøng V / m H (r ) - vectô cöôøng ñoä töø tröôøng A / m D(r ) - maät ñoä thoâng löôïng ñieän Coulomb / m2 (C / m2 ) B (r ) - maät ñoä thoâng löôïng töø Tesla = Weber/ m (T Wb / m ) 2 2 J (r ) - maät ñoä doøng ñieän toång A / m2 (r ) - maät ñoä ñieän tích C / m3
- - Theá vector quan heä vôùi tröôøng: H (r ) A(r ) - Qua caùc bieán ñoåi suy ra phöông trình soùng cho theá vector A: 2 A(r ) 2 A(r ) J (r ) - Nghieäm cuûa phöông trình soùng: 1 J (r ').e jkR A( r ) 4 R dv ' V' V’ R r r ' 1 J (r ').e jk r r ' A(r ) 4 r r ' dv ' V'
- 1 J (r ').e jk r r ' A(r ) 4 r r ' dv ' V' z J r1 ' jk r ri ' 1 J (ri ').e A(r ) 4 i 1, N r ri ' .vi M J r2 ' r r1 ' r2 ' J r3 ' r3 ' y x
- 1 J (r ').e jk r r ' A(r ) 4 r r ' dv ' V' - Vôùi ñieàu kieän ñieåm quan saùt raát xa anten: r r' R r r ' r r '.r ˆ - Ñoái vôùi heä soá ôû maãu soá coù theå xaáp xæ: R r r ' r r 1 J (r ').e jk r .e jk .r '.rˆ R r r ' A( r ) 4 r dv ' V' r' r r r '.r ˆ e jkr 1 A( r ) J (r ').e ˆ r '.r ˆ jk .r '.r .dv ' r 4 V' Khoâng phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch r thuï thuoäc vaøo höôùng: r , hay : , ˆ
- 2. DIPOLE HERTZ (nguyeân toá anten thaúng) l z 2 1 I .e jkR A 4 ' R dl '.z ˆ I C I0 - Vôùi ñieàu kieän ñieåm quan saùt raát xa anten: r r' R r r ' r r '.r ˆ l 2 - Vôùi ñieàu kieän: l z A A R r r ' r r ˆ r Ar 1 I .e jkr I .l.e jkr M A 4 ' r dl '.z 4 .r .z C ˆ ˆ R r ˆ dl ' l O I
- - Vôùi H (r ) A(r ) I .l jk 1 jkr ˆ H (r ) 2 e .sin . 4 r r 1 E (r ) H (r ) j I .l j 1 jkr ˆ E (r ) r 2 3 e .sin . 4 r j .r I .l 1 jkr 2 r 2 j .r 3 e .cos . r ˆ
- I .l jk 1 jkr ˆ H (r ) 2 e .sin . 4 r r I .l j 1 jkr ˆ I .l 1 jkr E (r ) r 2 3 e .sin . r 2 j .r 3 e .cos . r ˆ 4 r j .r 2 I .l j jkr ˆ ˆ E (r ) 4 r e .sin . E (r ). I .l jk jkr ˆ ˆ E (r ) ˆ H (r ) r e .sin . H (r ). . 4
- * Caùc ñaëc tröng cuûa truôøng böùc xaï töø dipole Hertz: 1 k 2 . F ( , ) F ( , ) 32. 2 I .l .sin 2 2 - Cöôøng ñoä böùc xaï: U ( , ) 2 2 2. 2 k 2 . PR U ( , ).d I .l .sin 3 .d .d 2 - Coâng suaát böùc xaï: 0 0 32. 2 k 2 . I .l 2 PR 12 - Ñieän trôû böùc xaï: PR k 2 . 2 RR 2 l I 6 2 U ( , ) 3 - Ñoä ñònh höôùngï: D( , ) sin 2 PR 2 4 2 - Dieän tích hieäu duïng: Ae , , pinc .G , . p , . pinc 2 ˆ ˆ ˆ , (m 2 ) 4 2 3 2 ˆ 2 Ae , , pinc ˆ .e. sin . . pinc ˆ 4 2
- 3. ANTEN DIPOLE NGAÉN Giaû söû anten coù chieàu daøi raát nhoû so vôùi böôùc soùng vaø coù phaân boá doøng daïng tam giaùc: L 2z L L L 1 , z I I 0 .T ( z, ).z ˆ T ( z, ) L 2 2 2 0 , jkr 2 L e 1 ˆ z A( r ) r 4 L I (r ').dl '.z L 2 2 e jkr 1 A( r ) ˆ I 0 .L.z I0 r 8 I L L 2
- e jkr 1 A( r ) ˆ I 0 .L.z r 8 e jkr jk ˆ e jkr jk ˆ E (r ) I 0 .L.sin . H (r ) I 0 .L.sin . r 8 r 8 k 2 U , ( I 0 .L)2 .sin 2 128 2 k 2 PR ( I 0 .L)2 48 So saùnh vôùi ñieän trôû k 2 . böùc xaï cuûa dipole RR L 2 k 2 . 2 24 Hertz: RR l 6 -> Ñeå taêng ñieän trôû böùc xaï caàn phaûi thay ñoåi phaân boá doøng ñieän treân anten: duøng caùc taûi khaùng gaén theâm vaøo anten.
- 4. ANTEN DIPOLE NGAÉN COÙ TAÛI KHAÙNG L z z z L L L 2 2 2 .I 0 L . 2 I0 I0 I0 I I I L L L 2 2 2 Taûi caûm Taûi dung Taûi khaùng keát hôïp
- L Phaân boá doøng treân anten: I I 0 .R( z, , ˆ ).z 2 z L 2(1 ) z L 1 , z . 2 L 2 .I 0 L 2 z L L R( z, , ) , . z L 2 1 L(1 ) 2 2 . 2 0 , I0 I jkr L2 1 ˆ e r 4 L A( r ) I (r ').dl '.z 2 L 2 e jkr 1 A(r ) K . ˆ I 0 .L.z r 4 Taûi khaùng keát hôïp 1 K ( ) 2
- jk e jkr E (r ) K . . .I 0 .L.sin .ˆ 4 r jk e jkr H (r ) K . . .I 0 .L.sin .ˆ 4 r k 2 U , K 2 . ( I 0 .L)2 .sin 2 32 2 k 2 PR K . 2 ( I 0 .L)2 12 k 2 . L 2 RR K . 2 6
- 5. ANTEN DIPOLE COÙ CHIEÀU DAØI HÖÕU HAÏN (so saùnh ñöôïc vôùi böôùc soùng) * Söï phaân boá doøng treân anten 1 I 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 x -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -0.8 0.2 0.4 0.6 0.8 -1 0 1 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L/2 0 ~ 1 2 z 3 4 5 L I I I 0 .sin k z .z ˆ ~ 6 2 L 7 8 9 10
- 1 J (r ').e jk r r ' z A(r ) 4 r r ' dv ' V' Do : L , r L R r r ' r r '.r ˆ M R r r ' - Ñoái vôùi heä soá ôû maãu soá coù theå xaáp xæ: r' r R r r ' r r L 0 r r '.r ˆ - Ñoái vôùi heä soá pha khoâng theå boû qua thaønh phaàn : r '.rˆ ˆ r '.r e jkr L/2 A( r ) I .e ˆ jk .r '.r ˆ .dz.z 4 .r L / 2 e jkr L/2 L jk .r '.rˆ A( r ) I 0 .sin k z .e ˆ .dz.z 4 .r L / 2 2 e jkr 2 I 0 cos (kL / 2).cos cos(kL / 2) A(r ) ˆ .z 4 .r k sin 2
- E (r ) e jkr jk . ˆ. 2 . cos (kL / 2).cos cos(kL / 2) .I 0 .sin . r 4 k sin 2 H (r ) e jkr jk ˆ. 2 . cos (kL / 2).cos cos(kL / 2) . .I 0 .sin . r 4 k sin 2 Tröôøng ñöôïc dieãn taû bôûi 2 heä soá: e jkr jk Gioáng tröôøng ñöôïc sinh ra bôûi . .I 0 .sin r 4 anten dipole Hertz. 2 cos (kL / 2).cos cos(kL / 2) . Heä soá khoâng gian k sin 2
- Cöôøng ñoä böùc xaï: cos (kL / 2).cos cos(kL / 2) 2 U ( , ) I2 sin . 2 8 sin 2 0 2 Coâng suaát böùc xaï: PR U ( , ).d I 0 . 2 . ln(kL) Ci(kL) 0.5sin(kL). Si(2kL) 2 Si(kL) 4 0.5cos(kL) ln(kL / 2) Ci(2kL) 2Ci(kL) x cos y sin y Ci( x) dy ; Si( x) dy x y 0 y 0.5772 Haèng soá Euler
- Ñieän trôû böùc xaï: 2 PR RR 2 I0 . ln(kL) Ci(kL) 0.5sin(kL). Si(2kL) 2 Si( kL) 2 0.5cos(kL) ln(kL / 2) Ci(2kL) 2Ci(kL)
- DIPOLE NÖÛA BÖÔÙC SOÙNG: cos cos j ˆ eikr 2 E (r ) I o 2 r sin cos cos j ˆ eikr 2 H (r ) I o 2 r sin 2 cos cos 2 2 U ( , ) I o 8 2 sin 2 PR I2 y ln(2 ) Ci(2 2.435I o 8 8 o
- Ñoä ñònh höôùngï: 2 cos cos 4 2 D( , ) 2.435 sin Ñoä ñònh höôùng toái ña khi : 1.643 2 Ñieän trôû böùc xaï: 2 PR RR 2 73 I0 Thaønh phaàn ñieän khaùng: 42.5 Trôû khaùng: Z A 73 j 42.5

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Mạng và các công nghệ truy cập - Dương Thị Thanh Tú
86 p |
111 |
12
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 3 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
18 p |
48 |
11
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 6 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
45 p |
59 |
9
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 4 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
26 p |
42 |
9
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 5 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
60 p |
38 |
7
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 2 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
31 p |
43 |
5
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 1 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
33 p |
45 |
5
-
Bài giảng Kỹ thuật anten và truyền sóng: Chương 7 - ThS. Nguyễn Thị Linh Phương
23 p |
38 |
5
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 4 - Nguyễn Việt Hưng
23 p |
24 |
3
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 4 - Nguyễn Viết Đảm
26 p |
8 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 3 - Nguyễn Viết Đảm
27 p |
8 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 1 - Nguyễn Viết Đảm
42 p |
7 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 7 - Nguyễn Việt Hưng
13 p |
16 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 6 - Nguyễn Việt Hưng
20 p |
8 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 5 - Nguyễn Việt Hưng
29 p |
24 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 3 - Nguyễn Việt Hưng
18 p |
12 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 1 - Nguyễn Việt Hưng
18 p |
11 |
1
-
Bài giảng Truyền sóng và anten: Chương 6 - Nguyễn Viết Đảm
39 p |
7 |
0


Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn
