Xem mẫu
- - - - - - -
BÀI GIÀNG: Bức xạ của
Dipole điện
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của Dipole điện
- Khái niệm Dipole điện
- Hàm bức xạ
z r
iR re r e jk ρ irR irρ
G (θ , ϕ ) =
r ∫J e dV
i
rϕ V
re r r
⇒ G (θ , ϕ ) = G ze iz = I e liz
iθ
θR Gθe = − G ze sin θ = − I e l sin θ
z ⇒ e
Ie l
Gϕ = 0
2
y
e
I - Trường bức xạ
ϕ
−l
r jk e − jkR r
2
Eθ = WI l sin θ iθ
e
4π R
x r
E = 0
ϕ 1
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của Dipole điện (tt)
r r e − jkR WI el r
Hθ = 0
Eθ = j sin θ iθ
.
2λ
R
r jk e − jkR e r
Hϕ = I l sin θ iϕ e − jkR I el
r r
H = j
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)
- Đồ thị bức xạ
- Cấu trúc trường
z
θ
Mặt phẳng E
Trường từ Trường điện
y
- Nhận xét:
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
E dS
z
2W0
dS
θ dθ
π 2π 2
Ie E
y
Pbx = ∫ ∫ 2W R 2 sin θ dθ dϕ
0
00
ϕ e2
dϕ
π W0 I 2π
π W0 e 2 l
2
l
∫ sin θ dθ =
= 3
I
x
λ 0 λ
4 3
2
l
e2
= 40π 2 I
λ 4
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của Dipole điện (tt)
- Điện trở bức xạ
2
l
2
R = π W0
e
λ
bx
3
- Điện trở tổn hao
ωµ
Rs =
Điện trở bề mặt
2σ
Rs
Điện trở trên một đơn vị chiều dài
2π a
l
1 2 Rs e 2 R 1
Pth = ∫ I dz = s I e 2l = Rth I e 2
Công suất tổn hao
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
32
D (θ , ϕ ) = = sin θ
WPbx 2
6
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của Dipole từ
- Khái niệm Dipole từ
- Hàm bức xạ
z r
iR rm r m jk ρ irR irρ
G (θ , ϕ ) =
r ∫J e dV
i
rϕ V
rm r r
⇒ G (θ , ϕ ) = G zm iz = I m liz
iθ
θR Gθm = − G zm sin θ = − I m l sin θ
z ⇒ m
Im l
Gϕ = 0
2
y
m
I - Trường bức xạ
ϕ r
−l
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
Eϕ = − sin θ iϕ
r jk e − jkR m r
2λ R
Hθ = I l sin θ iθ
4π W0 R
jI ml e − jkR
r r
r
H =
H = 0
sin θ iθ
ϕ
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
Im
Eϕ
Ie
Hϕ
Im
Hθ
Ie 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
y
- Nhận xét:
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
E dS
z
2W0
dS
θ dθ
Im y
π m 2 l
2
P=m
I
ϕ dϕ
λ
bx
3W0
x
11
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của Dipole từ (tt)
- Điện dẫn bức xạ
2π l
2
e
Rbx
1 m2
Pbx = I ⇒ Gbx = = 2
m m m
Gbx
3W0 λ W0
2
- 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
M ( R,θ , ϕ ) - Dòng kích thích
z
re r r r
I v = I x ix + I y iy + I z i
e e e
θ
r
I x = − I ve sin φ
e
iR
e
y
r
I y = I ve cos φ
ia ϕ e
Ix
I ve e
φ
I z = 0
e
Iy
dl
x
13
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt)
- Hàm bức xạ
re r rr
G x = − i x I v s in φ e
∫l
jk a i R i a
e
! dl
re r
rr
∫l
G y = i y ! I ve c o s φ e jk a i R ia d l
r
G e = 0
z
rr r
ia = ix cos φ + iy sin φ
r r
Với 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
dl = e jka sin θ cos(φ −ϕ ) adφ
jkaia iR
e
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 yv ∫
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
cos φ dφ = jI v 2π aJ1 ( ka sin θ ) iϕ
Gϕ = G y = iϕ I v a ∫ e
e
0
π
j jx cosφ
J1 ( x ) = − ∫ e cos φ dφ
Với là hàm Bessel bậc 1
π0
khi x
- Telecommunications Program
Anten
+ Bức xạ của vòng điện nguyên tố (tt)
re
Gθ = 0
re r
1
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
4π R
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
θ
2
e2 π a
2
e2 S
2
43 43
Pbxv = π W0 I v 2 = π W0 I v 2
λ λ
3 3
- Điện trở bức xạ Mặt phẳng H
y
2
2 Pbxv 8 3 S
= e 2 = π W0 2
Rbxv ϕ
λ
Iv 3 x
Mặt phẳng E
19
nguon tai.lieu . vn