Поле элементарного магнитного вибратора

Выражения для комплексных амплитуд составляющих векторов поля, создаваемого элементарным магнитным вибратором, могут быть получены из предыдущих формул (3), (4) и (5) для поля ЭЭВ, в которых нужно только в соответствии с принципом двойственности заменитьна Из формул для поля элементарного магнитного вибратора следует, что вектор Е имеет одну составляющую а вектор Н-две составляющие и т.е. вектор Е в этом случае лежит в азимутальных плоскостях, а вектор, Н - в меридианальных.

Найденные таким образом формулы соответствуют магнитному току, который при нулевой начальной фазе в момент времени течет в направлении, противоположном полярной оси системы координат т.е. в направлении

Как и в случае ЭЭВ, в выражениях для поля элементарного магнитного вибратора (ЭМВ) имеются слагаемые, пропорциональныев первой, второй и третьей степенях. Поэтому при анализе структуры поля элементарного магнитного вибратора окружающее его пространство также удобно разделить на три зоны: ближнююдальнююи промежуточную, гдесоизмеримо с единицей.

Ограничимся анализом дальней зоны. Поступая так же, как и в случае элементарного электрического вибратора, получаем

(20)

Рис.41

Из формул (20) следует, что поле, создаваемое ЭМВ в дальней зоне, представляет собой неоднородную поперечную сферическую волну, распространяющуюся от вибратора со скоростью света. Векторы Е и Н изменяются синфазно. На рис.41 показана ориентация векторов Е и Н в дальней зоне в случае ЭЭВ (рис41, а) и элементарного магнитного вибратора (рис. 41, б).

Распространение электромагнитной волны сопровождается переносом энергии. Энергия распространяется со скоростью света перпендикулярно поверхностями равных фаз, т.е. фазовая скорость и скорость распространения энергии совпадают. Отношение амплитуд напряженностей электрическогои магнитного полей

Как и элементарный электрический вибратор, элементарный магнитный вибратор обладает направленными свойствами. Его излучение максимально в экваториальной плоскости

Вдоль своей оси (оси Z) элементарный магнитный вибратор не излучает. Диаграммы направленности элементарного магнитного вибратора совпадают с диаграммами направленности элементарного электрического вибратора.

Достаточно малая рамка (виток провода), обтекаемая постоянным по амплитуде электрическим током= где-начальная фаза тока, также может рассматриваться как элементарный магнитный вибратор. В этом случае вибратор характеризуется амплитудой токаи площадью рамки S. Сравнение выражений для поля, создаваемого рамкой, с формулами для поля элементарного магнитного вибратора показывает, что они переходят друг в друга при замене вида

(21)

Формулы для поля, создаваемого рамкой в дальней зоне, имеют вид

(22)

Мощность излучения рамки находится так же, как мощность излучения элементарного электрического вибратора, и определяется формулой

(23)

где-сопротивление излучения рамки.

Длину ЭЭВ, при которой в случае одинаковых токов, обтекающих рамку и вибратор мощность излучения ЭЭВ равна мощности излучения рамки, называют действующей высотой рамки. Она равнаПрии Рамка создает в дальней зоне такие же по величине (но не по ориентации векторов Е и Н!) электрическое и магнитное поля, как и элементарный электрический вибратор.

Дата добавления: 2014-01-06