Bức xạ của Dipole điện

Chia sẻ: Nguyễn Trung Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

324
lượt xem 92
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Telecommunications Program Anten -Bức xạ của Dipole điện (tt) -Cấu trúc trường

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bức xạ của Dipole điện

Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện - Khái niệm Dipole điện z r - Hàm bức xạ iR re r e jk ρ irR irρ r G (θ , ϕ ) = ∫J e dV i rϕ re V r r iθ ⇒ G (θ , ϕ ) = G ze iz = I e liz z θ R  Gθe = − G ze sin θ = − I e l sin θ  Ie l ⇒ e  Gϕ = 0 2 y  e I - Trường bức xạ −l ϕ r jk e − jkR r 2  Eθ = WI l sin θ iθ e x r 4π R E = 0  ϕ 1
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) r r  Hθ = 0 e − jkR WI el r   Eθ = j  . sin θ iθ r jk e − jkR e r R 2λ   Hϕ = I l sin θ iϕ r H = j e − jkR I el r  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) - Cấu trúc trường - Đồ thị bức xạ z θ Mặt phẳng E Trường từ Trường điện - Nhận xét: y 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 z E dS dS 2W0 θ dθ Ie π 2π 2 y E Pbx = ∫ ∫ 2W R 2 sin θ dθ dϕ 0 0 0 ϕ e 2 dϕ π W0 I l 2 π π W0 e 2  l  2 =   ∫ sin θ dθ = 3 x I   4 λ 0 3 λ 2 e 2 l  = 40π 2 I   λ 4
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole điện (tt) - Điện trở bức xạ 2 2 l R = π W0   e λ bx 3 - Điện trở tổn hao ωµ Điện trở bề mặt Rs = 2σ Điện trở trên một đơn vị chiều dài Rs 2π a l 1 2 Rs e 2 R 1 Công suất tổn hao Pth = ∫ I dz = s I e 2l = Rth I e 2 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 3 2 D (θ , ϕ ) = = sin θ WPbx 2 6
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ - Khái niệm Dipole từ z r - Hàm bức xạ iR rm r m jk ρ irR irρ r G (θ , ϕ ) = ∫J e dV i rϕ rm V r r iθ ⇒ G (θ , ϕ ) = G zm iz = I m liz z θ R  Gθm = − G zm sin θ = − I m l sin θ  Im l ⇒ m  Gϕ = 0 2 y  m I - Trường bức xạ −l ϕ r  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 r jk e − jkR m r  Eϕ = −  sin θ iϕ  Hθ = 4π W0 R I l sin θ iθ 2λ R   r H = 0 r H = jI ml e − jkR r  ϕ sin θ iθ   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 Eϕ Im Ie Hϕ Im Ie Hθ 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 - Nhận xét: y 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 z E dS dS 2W0 θ dθ Im y π m 2 l  2 ϕ dϕ P = m I   λ bx x 3W0 11
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của Dipole từ (tt) - Điện dẫn bức xạ 2π  l  e 2 1 m 2 Rbx Pbx = I m m Gbx ⇒ Gbx = m   = 2 2 3W0  λ  W0 - 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 z M ( R,θ , ϕ ) - Dòng kích thích re r r r θ I v = I x ix + I y iy + I z i e e e r iR  I x = − I ve sin φ e r y  e ia ϕ e Ix  I y = I ve cos φ I ve  e φ I z = 0 e dl Iy x 13
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) - Hàm bức xạ re r r r  G x = − i x I v s in φ e ∫l e jk a i R i a  ! dl  re  r r r  ∫l G y = i y ! I ve c o s φ e jk a i R ia d l  r G e = 0  z  r r r ia = ix cos φ + iy sin φ  Với r r 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 e jkaia iR dl = e jka sin θ cos(φ −ϕ ) adφ 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 y v ∫ 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 Gϕ = G y = iϕ I v a ∫ e cos φ dφ = jI v 2π aJ1 ( ka sin θ ) iϕ e  0 π j jx cosφ Với J1 ( x ) = − ∫ e cos φ dφ là hàm Bessel bậc 1 π 0 khi x
Telecommunications Program Anten + Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt) re Gθ = 0   re 1 r 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 r 4π 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 2 θ e2  π a  2 e2  S  2 4 3 4 3 Pbxv = π W0 I v  2  = π W0 I v  2  3  λ  3 λ  - Điện trở bức xạ Mặt phẳng H 2 y 2 Pbxv 8 3  S  Rbxv = e 2 = π W0  2  ϕ Iv 3 λ  x Mặt phẳng E 19
Telecommunications Program AntenQ= + Bức xạ của vòng từ nguyên tố - Khái niệm vòng từ nguyên tố z M ( R, θ , ϕ ) - Dòng kích thích rm r r r θ I v = I x ix + I y iy + I z i m m m r iR  I xm = − I vm sin φ r y  m ia ϕ I y = I vm cos φ m Ix I vm  φ m  m I z = 0 dl Iy x 20