BÀI GIÀNG: Bức xạ của Dipole điện

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

104
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giàng: bức xạ của dipole điện', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIÀNG: Bức xạ của Dipole điện

- - -   - - - BÀI GIÀNG: Bức xạ của Dipole điện
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện - Khái niệm Dipole điện - Hàm bức xạ z r iR re r e jk ρ irR irρ G (θ , ϕ ) = r ∫J e dV i rϕ V re r r ⇒ G (θ , ϕ ) = G ze iz = I e liz iθ θR  Gθe = − G ze sin θ = − I e l sin θ  z ⇒ e Ie l  Gϕ = 0 2  y e I - Trường bức xạ ϕ −l r jk e − jkR r 2  Eθ = WI l sin θ iθ e 4π R x r E = 0 ϕ 1
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) r r e − jkR WI el r  Hθ = 0  Eθ = j sin θ iθ .   2λ R r jk e − jkR e r   Hϕ = I l sin θ iϕ e − jkR I el r r H = j 4π R  . sin θ iϕ ϕ R 2λ  - Hàm phương hướng r r r f (θ , ϕ ) = WGθ iθ = −WI l sin θ iθ e e f (θ , ϕ ) = W I e l sin θ  Fθ (θ , ϕ ) = sin θ    Fϕ (θ , ϕ ) = const  2
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) - Đồ thị bức xạ - Cấu trúc trường z θ Mặt phẳng E Trường từ Trường điện y - Nhận xét: Phân cực ϕ Mặt phẳng E, mặt phẳng H x Mặt phẳng H 3
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) - Công suất bức xạ 1 dPbx = Π tb dS = 2 E dS z 2W0 dS θ dθ π 2π 2 Ie E y Pbx = ∫ ∫ 2W R 2 sin θ dθ dϕ 0 00 ϕ e2 dϕ π W0 I 2π π W0 e 2  l  2 l   ∫ sin θ dθ = = 3 I x λ 0 λ 4 3 2 l e2 = 40π 2 I  λ 4
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) - Điện trở bức xạ 2 l 2 R = π W0   e λ bx 3 - Điện trở tổn hao ωµ Rs = Điện trở bề mặt 2σ Rs Điện trở trên một đơn vị chiều dài 2π a l 1 2 Rs e 2 R 1 Pth = ∫ I dz = s I e 2l = Rth I e 2 Công suất tổn hao 2 − l 2π a 4π a 2 2 5
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) - Điện trở tổn hao Rs Rth = l 2π a - Hiệu suất của anten Pbx Rbx ηA = = Pbx + Pth Rbx + Rth - Hệ số hướng tính E (θ , φ ) 2π R 2 2 32 D (θ , ϕ ) = = sin θ WPbx 2 6
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ - Khái niệm Dipole từ - Hàm bức xạ z r iR rm r m jk ρ irR irρ G (θ , ϕ ) = r ∫J e dV i rϕ V rm r r ⇒ G (θ , ϕ ) = G zm iz = I m liz iθ θR  Gθm = − G zm sin θ = − I m l sin θ  z ⇒ m Im l  Gϕ = 0 2  y m I - Trường bức xạ ϕ r −l  Eθ = 0 2  x r jk e − jkR m r  Eϕ = − I l sin θ iϕ 4π R  7
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ (tt) r jI ml e − jkR r  Eϕ = − sin θ iϕ r jk e − jkR m r  2λ R  Hθ = I l sin θ iθ 4π W0 R   jI ml e − jkR r r r H = H = 0 sin θ iθ ϕ  θ 2λW R  - Hàm phương hướng r r r f (θ , ϕ ) = Gθ iθ = I l sin θ iϕ m m f (θ , ϕ ) = I m l sin θ  Fθ (θ , ϕ ) = const    Fϕ (θ , ϕ ) = sin θ  8
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ (tt) Eθ Hθ Im Eϕ Ie Hϕ Im Hθ Ie Eϕ 9
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ (tt) - Cấu trúc trường - Đồ thị bức xạ z θ Mặt phẳng H Trường điện Trường từ y - Nhận xét: Phân cực ϕ Mặt phẳng E, mặt phẳng H x Mặt phẳng E Đồ thị bức xạ 10 Độ lớn trường bức xạ do dòng từ và điện kích thích
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ (tt) - Công suất bức xạ 1 dPbx = Π tb dS = 2 E dS z 2W0 dS θ dθ Im y π m 2 l  2 P=m I  ϕ dϕ λ bx 3W0 x 11
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ (tt) - Điện dẫn bức xạ 2π  l  2 e Rbx 1 m2 Pbx = I ⇒ Gbx =  = 2 m m m Gbx 3W0  λ  W0 2 - Hệ số hướng tính E (θ , φ ) 2π R 2 2 3 D (θ , ϕ ) = = sin 2 θ WPbx 2 12
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố - Khái niệm vòng điện nguyên tố M ( R,θ , ϕ ) - Dòng kích thích z re r r r I v = I x ix + I y iy + I z i e e e θ r  I x = − I ve sin φ e iR e y r I y = I ve cos φ  ia ϕ e Ix I ve e φ I z = 0 e Iy dl x 13
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) - Hàm bức xạ re r rr  G x = − i x I v s in φ e ∫l jk a i R i a e ! dl   re r  rr ∫l G y = i y ! I ve c o s φ e jk a i R ia d l   r G e = 0 z  rr r ia = ix cos φ + iy sin φ  r r Với r r iR = ix cos ϕ sin θ + iy sin ϕ sin θ + iz cos θ  14
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) rr ia iR = cos φ cos ϕ sin θ + sin φ sin ϕ sin θ = sin θ cos (φ − ϕ ) Suy ra rr dl = e jka sin θ cos(φ −ϕ ) adφ jkaia iR e r r e 2π jka sin θ cos(φ −ϕ ) Gx = −ix I v a ∫ e sin φ dφ  0  r r e 2π jka sin θ cos(φ −ϕ ) G = i I a e  y yv ∫ cos φ dφ  0 15
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) Do tính đối xứng, nên trường không phụ thuộc vào tọa độ ϕ re Gθ = 0   r e r e r e 2π jka sin θ cos(φ −ϕ ) r cos φ dφ = jI v 2π aJ1 ( ka sin θ ) iϕ Gϕ = G y = iϕ I v a ∫ e e  0 π j jx cosφ J1 ( x ) = − ∫ e cos φ dφ Với là hàm Bessel bậc 1 π0 khi x
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) re Gθ = 0   re r 1 Gϕ = jI v 2π a ka sin θ iϕ e  2 - Trường bức xạ r  Eθ = 0  r k 2WI ve e − jkR r  Eϕ = π a sin θ i 2 4π  R ϕ r k 2 I ve e − jkR r  Hθ = − π a sin θ iθ 2 4π R r H = 0 ϕ 17
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) - Nhận xét: Phân cực Eϕ Hệ số hướng tính Iev Cấu trúc trường Hθ y z θ ϕ x Vòng điện x Trường điện Trường từ 18
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) - Công suất bức xạ - Đồ thị bức xạ z θ 2 e2  π a  2 e2  S  2 43 43 Pbxv = π W0 I v  2  = π W0 I v  2  λ  λ  3 3 - Điện trở bức xạ Mặt phẳng H y 2 2 Pbxv 8 3  S  = e 2 = π W0  2  Rbxv ϕ λ  Iv 3 x Mặt phẳng E 19