Xem mẫu
- Telecommunications Program
Anten
+ Khái niệm về anten
Anten là thiết bị dùng để bức xạ sóng điện từ ra không gian bên
ngòai cũng như thu nhận sóng điện từ từ không gian bên ngòai.
- Anten phải phối hợp trở kháng
- Anten phải có hiệu suất cao
- Anten phải có băng thông đủ lớn
Blah bl ah
blah blah
1
- Telecommunications Program
Anten
+ Phân loại Anten
- Theo mục đích sử dụng:
Anten thông tin (vệ tinh, viba,..)
Anten truyền hình
Anten phát thanh
Anten radar
Anten thiên văn,...
- Theo băng sóng:
Anten sóng cực ngắn
Anten sóng ngắn
Anten sóng trung, sóng dài,..
- Chức năng (thu, phát) 2
- Telecommunications Program
Anten
- Theo cấu trúc:
3
- Telecommunications Program
Anten
+ Hệ phương trình Maxwell (1874):
- Đối với dòng điện - Đối với dòng từ
r r
r re ∂E r ∂E
rotH = J + ε rotH = ε
∂t ∂t
r r
r ∂H r rm ∂H
rotE = − µ rotE = − J − µ
∂t ∂t
r
divH = 0 r ρm
divH =
r ρe µ
r
divE = divE = 0
ε 4
- Telecommunications Program
Anten
- Giải hệ phương trình Maxwell đối với dòng điện
r re
Đặt: H = rotA
re ∂ϕ e
divA + ε = 0 (điều kiện phụ Lorenzt)
∂t r
divrotA = 0
rotgradϕ = 0
r r r
rotrotA = graddivA − ∆A
r re 1 re
E = − jωµ A + jωε graddivA
r
H = rotAre
5
- Telecommunications Program
Anten
- Giải hệ phương trình Maxwell đối với dòng điện
re re re
∆A + k A = − J
2
Với: k = ω ε p µ =
ω
v
re 1 r e e − jkr
A = ∫ r
4π V
J dV
6
- Telecommunications Program
Anten
- Giải hệ phương trình Maxwell đối với dòng từ (một cách tương tự)
rm rm rm
∆A + k A = − J
2
rm 1 r m e − jkr
A = ∫ J r dV
4π V
r rm 1 rm
H = − jωε A + jωµ graddivA
r r
E = −rotAm
7
- Telecommunications Program
Anten
Nghiệm tổng quát:
r rm re 1 re
E = −rotA − jωµ A + jωε graddivA
r re rm rm
H = rotA − jωε A + 1
graddivA
jωµ
r e ,m 1 r e , m e − jkr
Với: A =
4π ∫
V
J
r
dV
r e ,m 1 r e , m e − jkr
A =
4π ∫
S
J
r
dS
r e ,m 1 r e , m e − jkr
A =
4π ∫
L
J
r
dL 8
- Telecommunications Program
Anten
+ Quá trình bức xạ sóng điện từ
9
- Telecommunications Program
Anten
+ Quá trình bức xạ sóng điện từ (tt)
10
- Telecommunications Program
Anten
+ Quá trình bức xạ sóng điện từ (tt)
11
- Telecommunications Program
Anten
+ Nguyên lý Huygen r
r r r E
E = Eτ + En r
Eτ
r r
n
En
r r r r
H = Hτ + Hn Hn
r
- Mặt độ dòng điện mặt tương đương
H
r
re r r Hτ
J s = n × Hτ
- Mặt độ dòng từ mặt tương đương
S
rm r r
J s = −n × Eτ
12
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do
Nguồnrbức xạ có thể tích V, mật độ dòng kích
rm
e
thích J , J z
ρ khỏang cách O – dV
r
r M ( R,θ,ϕ)
dV
R khỏang cách O – M
θ α
r khỏang cách dV – M r r
V iρ iR y
ϕ
re,m 1 re,m e− jkr
A = ∫J dV
4π V r x
13
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt)
- Miền gần
- Miền xa
r= R 2 + ρ 2 − 2 R ρ cos α
ρ ρ2
≈ R 1 − cos α + sin 2 α + L
R 2R2
ρ2 π D2
k sin α ≤
2
⇒ R≥2
2R 8 λ
r e ,m 1 e − jkR r e ,m jk ρ cosα
A =
4π R V ∫J e dV
14
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt)
r e,m 1 e − jkR r e ,m jk ρ irR irρ
A =
4π R V ∫ J e dV
r r rr
G e,m (θ , ϕ ) = J e ,m e jk ρ iR iρ dV
∫
V
Hàm bức xạ (vector bức xạ)
Đặt: − jkR
ψ ( R ) = e
Hàm Green
R
r e,m 1 r e,m
A = ψ ( R ) G (θ , ϕ )
4π
15
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt)
r jk e − jkR r r
E = − (W0Gθ + Gϕ )iθ + (W0Gϕ − Gθ )iϕ
e m e m
4π R
r
H = − jk e − jkR 1 m r 1 m r
( Gθ − Gϕ )iθ + ( Gϕ + Gθ )iϕ
e e
4π R W0 W0
r 1 r r Eϕ r
Hθ =
W
( )
iR × Eϕ = −
W
iθ
r r r r
( )
H = 1 i × E = Eθ i
ϕ W R θ W
ϕ 16
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của dòng điện, dòng từ trong không gian tự do (tt)
- Mật độ công suất
r 1 r r* 1 r
Π tb = Re E × H = Re Eθ Hϕ − Eϕ Hθ iR
2
* *
2
( ) ( )
2
1 2 r E r k2 m 2 2 r
= Eθ + Eϕ iR = iR = W0Gθ + Gϕ + W0Gϕ − Gθm
2 e e
iR
2W0 ( 4π R )
2
2W0 2W0
- Công thức đổi hệ trục tọa độ
Gθ = ( Gx cos ϕ + G y sin ϕ ) cos θ − Gz sin θ
Gϕ = −Gx sin ϕ + G y cos ϕ
17
- Telecommunications Program
Anten
+ Hàm phương hướng
r jk e − jkR r jk e − jkR r r
E=− f (θ , ϕ ) = − fθ (θ , ϕ ) iθ + fϕ (θ , ϕ ) iϕ
4π R 4π R
r r r
( )
f (θ , ϕ ) = W0Gθ + Gϕ iθ + W0Gϕ − Gθ iϕ
e m e m
( )
- Hàm phương hướng chuẩn hóa
r
r f (θ , ϕ )
F (θ , ϕ ) =
f m (θ , ϕ ) max 18
- Telecommunications Program
Anten
+ Đồ thị phương hướng
Độ rộng đồ thị phương hướng là gốc hợp bởi hai hướng, mà theo hai hướng đó
công suất hay cường độ điện trường giảm đến một giá trị nhất định nào đó 19
- Telecommunications Program
Anten
+ Đồ thị phương hướng (tt)
θ01
θ1/2
FNBW HPBW θm
θ01 θ1/2
FNBW (First Null Beam Width) = 2θm - θ01
HPBW (Half Power Beam Width) = 2θm - θ1/2
20
nguon tai.lieu . vn