intTypePromotion=1

Kỹ thuật ANT & Truyền sóng_C3

Chia sẻ: ̶ɥ̶̶u̶̶ı̶̶ɯ̶ ̶u̶̶ɐ̶̶ʌ̶ ̶ƃ̶̶u̶̶o̶̶n̶̶ɥ̶̶d̶ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

0
235
lượt xem
118
download

Kỹ thuật ANT & Truyền sóng_C3

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

Giáo trình điện tử môn kỹ thuật viễn thông. Nội dung Chương 3 trình bày về Lý thuyết anten. Mời các bạn cùng tham khảo học tập.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật ANT & Truyền sóng_C3

  1. 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 ) V / m E (r ) - vectô cöôøng ñoä ñieän tröôøng  A / m H (r ) - vectô cöôøng ñoä töø tröôøng 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   
  2. - 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: J (r ').e jkR 1  R dv ' A( r )  4 V' V’ R  r r ' J (r ').e jk r r ' 1  r  r ' dv ' A(r )  4 V'
  3. J (r ').e jk r r ' 1  r  r ' dv ' A(r )  4 z V' J  r1 '  jk r  ri ' J (ri ').e 1  .vi M A(r ) 4 r  ri ' i 1, N J  r2 ' r J  r3 ' r1 ' r2 ' r3 ' y x
  4. J (r ').e jk r r ' 1  r  r ' dv ' A(r )  4 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 R  r r ' J (r ').e jk r .e jk .r '.rˆ 1   A( r )  dv ' 4 r r' r V' r  r '.r ˆ 1  e jkr  J (r ').e ˆ r '.r  A( r )  ˆ jk .r '.r .dv '   4 r  V' r , hay :  ,  Khoâng phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch r thuï thuoäc vaøo höôùng: ˆ
  5. 2. DIPOLE HERTZ (nguyeân toá anten thaúng) z l 2 I .e jkR 1 ' R dl '.z A ˆ 4 I I0 C - 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 I .e jkr I .l.e jkr 1 M ' r dl '.z  4 .r .z  A ˆ ˆ R 4  C r ˆ dl ' l O I
  6. - Vôùi H (r )   A(r ) I .l  jk 1   jkr ˆ  2  e .sin  .  H (r )  4  r r   1 E (r )   H (r ) j I .l  j  1   jkr ˆ e .sin  .  E (r )   2 r 3 4  j .r  r  1   jkr I .l  r 2 j .r 3  e .cos  . r   ˆ 2  
  7. I .l  jk 1   jkr ˆ  2  e .sin  . H (r )  4  r r   I .l  j  I .l   1   jkr 1   jkr ˆ e .sin  .   r 2 j .r 3  e .cos  . r E (r )   2  ˆ r 3 4  j .r  2  r  I .l  j   jkr ˆ ˆ  r  e .sin  .  E (r ). E (r )  4   I .l  jk   jkr E (r ) ˆ ˆ ˆ e .sin  .  H (r ).   . H (r )  r 4   
  8. * Caùc ñaëc tröng cuûa truôøng böùc xaï töø dipole Hertz: k 2 . 1 F ( ,  )  F ( ,  )    32. 2  I .l  .sin 2  2 - Cöôøng ñoä böùc xaï: U ( ,  )  2 2 2.     2 k 2 .  I .l  .sin 3  .d .d PR   U ( ,  ).d     2 - Coâng suaát böùc xaï:  0  0 32. 2 k 2 .  I .l  2 PR  12 PR k 2 . 2 - Ñieän trôû böùc xaï: RR  2  l 6 I 2 U ( ,  ) 3 - Ñoä ñònh höôùngï: D( ,  )   sin 2  PR 2 4 2 - Dieän tích hieäu duïng: Ae  ,  , pinc   .G  ,   . p  ,   . pinc 2 , (m 2 ) ˆ ˆ ˆ 4 2 3 2 ˆ 2 Ae  ,  , pinc   .e. sin  .  . pinc ˆ ˆ 4 2
  9. 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   L  jkr 2 1 ˆ e z L  A( r )  I (r ').dl '.z  r  4 L   2    2 e jkr 1  A( r )  ˆ I 0 .L.z I0 I r 8 L L  2
  10. e jkr 1 A( r )  ˆ I 0 .L.z r 8 e jkr jk e jkr jk ˆ ˆ I 0 .L.sin  . I 0 .L.sin  .  E (r )  H (r )  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 böùc xaï cuûa dipole k 2 . k 2 . 2  L 2  RR  l  Hertz: RR  24 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.
  11.  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
  12. L Phaân boá doøng treân anten: I  I 0 .R( z,  ,  ˆ ).z 2 z L  2(1   ) z L , z  . 1 2  L 2   .I 0 2 z L  L L R( z,  ,  )   , .  z   L 2 1   L(1   ) . 2 2 2 0 , I0   I L   jkr 2 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
  13. jk e jkr  E (r )  K . ˆ .I 0 .L.sin  . . 4 r jk e jkr H (r )  K . . ˆ .I 0 .L.sin  . 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
  14. 5. ANTEN DIPOLE COÙ CHIEÀU DAØI HÖÕU HAÏN (so saùnh ñöôïc vôùi böôùc soùng) * Söï phaân boá doøng treân anten I 1 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 I  L  ~ I  I 0 .sin  k   z   .z ˆ 6  2  L 7 8 9 10
  15. J (r ').e jk r r ' z 1  r  r ' dv ' A(r )  4 V' Do : L , r L M R  r  r '  r  r '.r ˆ R  r r ' - Ñoái vôùi heä soá ôû maãu soá coù theå xaáp xæ: r r' R  r r '  r  r r  r '.r ˆ L0 - Ñoái vôùi heä soá pha khoâng theå boû qua thaønh ˆ r '.r phaàn : r '.rˆ e jkr   L/2   I .e  A( r )  ˆ jk .r '.r ˆ .dz.z  4 .r   L / 2  e jkr   L/2  L   jk .r '.rˆ   I 0 .sin  k   z   .e  A( r )  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
  16. ˆ.  2 . cos  (kL / 2).cos    cos(kL / 2)  e jkr jk .I 0 .sin  .   E (r )  .  r 4 sin  2 k  ˆ.  2 . cos  (kL / 2).cos    cos(kL / 2)  e jkr jk . .I 0 .sin  .   H (r )   r 4 sin 2  k   Tröôøng ñöôïc dieãn taû bôûi 2 heä soá: e jkr jk Gioáng tröôøng ñöôïc sinh ra bôûi .I 0 .sin  . anten dipole Hertz. r 4  2 cos (kL / 2).cos    cos(kL / 2)   Heä soá khoâng gian . sin  2 k 
  17. Cöôøng ñoä böùc xaï:  cos  (kL / 2).cos    cos(kL / 2)  2  U ( ,  )  I sin  .  2 2  8 sin 2  0 2   Coâng suaát böùc xaï:  U ( ,  ).d  PR  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)    ; Si( x)   dy dy y y x 0   0.5772 Haèng soá Euler
  18. 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)  
  19. DIPOLE NÖÛA BÖÔÙC SOÙNG:   cos  cos   j ˆ eikr 2  I o E (r )  2 sin  r   cos  cos   eikr j 2  ˆ I o H (r )  2 sin  r 2    cos  cos     2 2  U ( , )  I o  8 2  sin        2  y  ln(2 )  Ci(2   2.435I o PR  I2 8 8 o
  20. Ñoä ñònh höôùngï: 2    cos  cos    4 2  D( , )   sin  2.435        : 1.643 Ñoä ñònh höôùng toái ña khi   2 Ñieän trôû böùc xaï: 2 PR  73    RR  2 I0 42.5    Thaønh phaàn ñieän khaùng: Z A  73  j 42.5    Trôû khaùng:
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2