Bài giảng trường điện từ - Chương 5

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

296
lượt xem 97
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Bài giảng trường điện từ - TS. Lương Hữu Tuấn gồm 6 chương có kèm theo bài tập từng chương - Chương 5 Bức xạ điện từ

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng trường điện từ - Chương 5

Tröôøng ñieän töø ª Chöông 1 : Khaùi nieäm & phtrình cô baûn cuûa TÑT ª Chöông 2 : Tröôøng ñieän tónh ª Chöông 3 : TÑT döøng © TS. Lương H u Tu n ª Chöông 4 : TÑT bieán thieân ª Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng 3. Nguyeân toá anten voøng © TS. Lương H u Tu n 4. Tính ñònh höôùng 5. Nguyeân lyù töông hoã 2 1
1. Khaùi nieäm ª Böùc xaï ñieän töø ° TÑT bieán thieân lan truyeàn döôùi daïng soùng ñieän töø ° Coâng suaát ñieän töø phuï thuoäc : ñoä lôùn & toác ñoä bieán thieân cuûa nguoàn, caáu truùc nguoàn vaø moâi tröôøng © TS. Lương H u Tu n ° ÖÙng duïng roäng raõi trong kyõ thuaät ª Theá vectô cuûa doøng ñieän daây I (t ) → I c = Ie jω t I (t − r v ) → Ie jω ( t −r v ) = I c e − jω r v ∫ µ ∫ µ I (t − r ) dl ⇒ 1 Ie − jkr dl A= k = ω v = 2π λ 1 A= 4π Lr v 4π Lr ª Mieàn khaûo saùt ° mieàn gaàn (mieàn caûm öùng): r > λ 3 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng ª Phaân boá cuûa tröôøng ñieän töø © TS. Lương H u Tu n ª Mieàn gaàn ª Mieàn xa 4 2
ª Phaân boá cuûa tröôøng ñieän töø Nguyeân toá anten thaúng laø daây daãn thaúng, maõnh, chieàu daøi l
ª Mieàn xa ° Phaân boá soùng ° Coâng suaát böùc xaï © TS. Lương H u Tu n 7 °Phaân boá soùng Phaâ ⇒ H = H φ iφ , E = Eθ iθ λ : 2λ r = 1 1 1 Do r π k 2r 2 k 3r3 kr − jω r − jω r vôùi H φ = jlIk 2 sin θ jlIk sin θ , Eθ = v v e e 4π r 4πωε r ... Eθ = Z c H φ , Z c = µ ε © TS. Lương H u Tu n lI m sin θ cos(ω t − ω r + ψ + 90o )iφ 1 H= 2λr v lI m sin θ cos(ω t − ω r + ψ + 90o )iθ 1 E = Zc 2λr v Nhaän xeùt : phöông : soùng ñieän töø ngang bieân ñoä : suy giaûm theo qui luaät 1/r pha : maët ñoàng pha laø maët caàu … vp = v tính ñònh höôùng : do bieân ñoä ∼ sinθ böùc xaï cöïc ñaïi khi θ=90o vaø cöïc tieåu khi θ=0o,180o 8 4
° Coâng suaát böùc xaï Vectô Poynting : P = E × H = Pr ir Pr = Z c H 2 ≥ 0 Nhaän xeùt : Böùc xaï luoân truyeàn töø ‘nguoàn’ ra mieàn bxaï © TS. Lương H u Tu n l 2 I m sin 2 θ 2 cos 2 (ω t − ω r + ψ + 90o ) Pr = Z c 4 λ 2r 2 v l 2 I m sin 2 θ 2 Pr = Z c 8λ 2 r 2 Coâng suaát böùc xaï : cs ñieän töø trung bình göûi qua 1 maët caàu taâm laø nguyeân toá anten (r >> λ) Pbx = ∫ P dS = ∫ Pr dS S S ... Pbx = 1 π Z c I m (l λ ) 2 2 3 Pbx = 1 Rbx I m , Rbx = 2 π Z c (l λ ) 2 2 2 3 Nhaän xeùt : Pbx tæ leä nghòch vôùi λ2, ∼ f2: duøng cao taàn 9 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng 3. Nguyeân toá anten voøng (töï ñoïc) © TS. Lương H u Tu n 4. Tính ñònh höôùng Tính ñònh höôùng laø khaû naêng taäp trung böùc xaï vaøo 1 höôùng vaø yeáu ñi ôû nhöõng höôùng khaùc ª Cöôøng ñoä böùc xaï ª Cöôøng ñoä böùc xaï chuaån ª Ñoä ñònh höôùng 10 5
ª Cöôøng ñoä böùc xaï u laø coâng suaát ñieän töø trung bình göûi treân 1 ñôn vò goùc ñaëc theo höôùng khaûo saùt © TS. Lương H u Tu n dS dΩ = ( steradian) r2 u = Pr dS d Ω = Pr r 2 (W / sterad ) Ví duï : nguyeân toá anten thaúng l 2 I 2 sin 2 θ l 2 I 2 sin 2 θ Pr = Z c m 2 2 ⇒ u = Z c m 2 8λ r 8λ u = u(θ,φ) thöôøng ñoäc laäp vôùi r 11 ª Cöôøng ñoä böùc xa chuaån un un = u umax Ví duï : nguyeân toá anten thaúng © TS. Lương H u Tu n l 2 I m sin 2 θ 2 u = Zc 8λ 2 l 2 Im 2 ⇒ umax = Z c 8λ 2 ⇒ un = sin 2 θ 12 6
ª Ñoä ñònh höôùng D D = un max untb π 2π ∫∫ un sin θ dθ dφ 1 ... untb = 4π 0 0 4π un max © TS. Lương H u Tu n D= π 2π ∫∫ un sin θ dθ dφ 0 0 Ví duï : nguyeân toá anten thaúng coù un = sin2θ, unmax = 1 π 2π ∫∫ sin 2 θ sin θ dθ dφ = ... = 2 3 1 untb = 4π 0 0 D = un max untb = 1,5 Cöôøng ñoä böùc xaï cöïc ñaïi seõ gaáp 1,5 laàn cöôøng ñoä böùc xaï trung bình khi böùc xaï raõi ñeàu theo moïi höôùng 13 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng 3. Nguyeân toá anten voøng © TS. Lương H u Tu n 4. Tính ñònh höôùng 5. Nguyeân lyù töông hoã (töï ñoïc) 14 7