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第9章電磁波輻射-wenkub

2022-09-02 18:59:59 本頁(yè)面

　

【正文】 erA?? ????40?c o szr AA ? ?? s i nzAA ?? 0??A第九章電磁波輻射式中為自由空間波數(shù)； ω＝ 2πf 為高頻電流的角頻率。電磁和磁場(chǎng)相位相差 900，因此能量在電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間相互轉(zhuǎn)換，而平均坡印廷矢量為零。 r?r?第九章電磁波輻射電場(chǎng)和磁場(chǎng)的振幅關(guān)系和波阻抗這是分析天線性能常用的基本關(guān)系真空中 ????? ??HE ???? 377120000 ????自由空間的基本電振子輻射場(chǎng) j k rerIljE ?? ???? s i n60j k rerIljH ?? ??? s i n2第九章電磁波輻射基本電振子的方向性以天線為中心，在球面輻射波上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度可表示為： ),(),( ???? AfE ? 即方向性函數(shù)),( ??f),(),(),( m a x ??????ffF ?歸一化方向性函數(shù)方向性圖基本電振子的歸一化方向性函數(shù) ??? s in),( ?F?? s in)( ?F1)( ??F 基本電振子最大輻射方向在垂直于振子軸并過中心的平面內(nèi)；沿振子軸線方向無(wú)輻射。對(duì)于正弦電磁波，其有效值為： ??????1202222202?????EEHEpcp穿過半徑為 r的球面上面積元的電磁波功率為： ????? ddrEpdSdp s i n1202 22??????? ? ? ? ddrEdpP sr s i n1202 1 220 0 2? ?? ???這是計(jì)算天線輻射功率的一般公式，適合于任何形式的天線第九章電磁波輻射代入 E，可得基本電振子的輻射總功率為：基本電振子輻射功率決定于其電流和長(zhǎng)度與波長(zhǎng)之比。即： 222222220 0240)(10 s i ns i n6012021???????????????? ? ??????????? ?lIIklddrrIlP r第九章電磁波輻射其中， I 為輻射阻抗的參考電流的振幅值，參考電流不同，輻射阻抗的數(shù)值也不同。但對(duì)于總輻射場(chǎng)的相位來(lái)說(shuō)，必須考慮行程差引起的相位差，這里整個(gè)天線的輻射場(chǎng) dEθ為沿振子臂 l的積分，即： ?? c o s c o s 21 zrrzrr ????)c osc os (2)(1)( c osc os2121??? kzereeerrere j k rj k zj k zj k rj k rj k r????????? 遠(yuǎn)區(qū)的輻射場(chǎng) dzkzer dzzIjdE j k r )c osc os (s i n)(120 ????? ??第九章電磁波輻射方向性圖如圖 (b)所示。39。39。39。 r?第九章電磁波輻射電偶極子與磁偶極子的對(duì)偶關(guān)系第九章電磁波輻射電磁場(chǎng)的對(duì)偶性正號(hào)說(shuō)明電流與磁場(chǎng)滿足右手螺旋關(guān)系；而負(fù)號(hào)說(shuō)明磁流與電場(chǎng)滿足左手螺旋關(guān)系。磁荷與磁偶極子上的磁流之間滿足磁流連續(xù)性。如已知天線作為發(fā)射天線時(shí)的性能，當(dāng)天線用作接收時(shí)，它的許多性能可以根據(jù)收發(fā)天線之間的互易性得到。因此有洛倫茲形式的互易定理： 21 JJ?? ，0)( 122121?????? ? SdHEHEss ?????012212121?????? ?? ?? SdHESdHE ssss ??????第九章電磁波輻射電磁場(chǎng)互易定理的應(yīng)用發(fā)射天線與接收天線的互易性第九章電磁波輻射互易性與發(fā)射天線、接收天線之間的聯(lián)系根據(jù)線性空間中電磁場(chǎng)的互易定理 ?? dJEdJE vvvv ?? ?? ???21211221????天線為細(xì)導(dǎo)線 ldEIldEI LLLL ???? ?? ?? ???21212112 由于理想導(dǎo)體表面 Et=0，則天線 1的電源在輸入端提供的電壓，而對(duì)天線 2則有對(duì)于天線 2，電源在輸入端提供的電壓，而對(duì)于天線 1則有。。故： 2112 VIVI ?121212221112 VIVIVIVI ?? 或上述互易關(guān)系說(shuō)明：當(dāng)天線 2上加單位電壓時(shí)，在天線 1上所產(chǎn)生的電流，等于天線 1上加單位電源時(shí)在天線 2上所產(chǎn)生的電流。由恒等式： 11 HE?? 、2J?1J?22 HE?? 、)()()( BAABBA ?????? ???????????)()()( 211221 HEEHHE ?????? ???????????)()()( 122112 HEEHHE ?????? ???????????假定兩組場(chǎng)為同頻率的時(shí)諧輻射場(chǎng)，并處于同一介質(zhì)空間，則： 111 EjJH??? ??????11 HjE?? ???

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