Ближняя зона излучения

Ближний зоной называется зона, для которой

kr<<1; (4.14а)

или

2pr/l<<1, т.е. r<<l; (4.14б)

При этих условиях e^-jkr ≈ 1, тогда составляющая ЭМП_н в ближней зоне имеет вид

; (4.15а)

; (4.15б)

; (4.15в)

Поток энергии определятся вектором Гойтнинга, причем он равен E*H, значит здесь 2 потока. Из уравнений 4.15 следует, что в ближней зоне существует 2 составляющих потока

; (4.16)

В ближней зоне отсутствует волновой процесс, т.к. e^-jkr ≈ 1, т.е. волновой множитель отсутствует.

ЭМП_н представляет собой стационарное поле, создаваемое силовыми линиями. Это зона индукции.

4.4. Дальняя зона излучения элементарного электрического вибратора(излучателя).

Условием дальней зоны является:

r>>l, т.е kr = 2pr/l>>1; (4.17)

Отсюда следует, что 1/kr>>1/(kr)² >>1/(kr)³ .

Тогда в уравнениях 4.13 сохраняем только члены низших степеней, получим:

; (4.18а)

; (4.18б)

; (4.18в)

Амплитудные зн-я E_q и Н_f получим, принимая во внимание, что к = 2p/l, w = 2pf = 2pс/l, получим:

; (4.19а)

; (4.19б)

Вектор Гойнтинга определяется

А средняя плотность мощности

; (4.20).

Характеристическое сопротивление волны в дальней зоне определяется выражение

м; (4.21), т.е. как полученное ранее для плоской волны.

Подставляя 4.19 в 4.20 получим:

; (4.22)

Средняя мощность которая излучается антенной в дальней зоне.

Из уравнений 4.19 и 4.22 следует, что max-ое излучение создается при q=90⁰ .

Отношение

(4.23)

Уравнение 4.23 определяет диаграмму направленности элементарного электрического вибратора. Вибратор не излучает вдоль своей оси (q=0) и имеет max-ое излучение в плоскости перпендикулярной оси вибратора.

Из уравнений 4.18, 4.19, 4.22 следует, что излучение вибратора не зависит от угла f. Это определяется симметрией излучения относительно оси вибратора.

Диаграммой направленности (Дн) антенны называется распределение мощности излучения данной антенны в пространстве.

ДН_ти вибратора имеет вид:

Ширина диаграммы направленности определяется по половинному уровню излучаемой мощности.

Мощность излучения антенны определяется уравнением:

; (4.24)

В сферической СК_т dS=r² dqdf

Подставляя П_ср из 4.22 и dS получим:

; (4.25)

Из уравнения 4.25 следует, что при заданном токе в антенне J антенна будет излучать больше, чем больше отношение l/l.

Введем понятие сопротивление излучения по аналогии с формулой

(4.26)

Сравнивая 4.25 и 4.26 получим

; (4.27)

R_изл характеризует излучательную способность антенны (чем больше R, тем антенна лучше излучает)

Дата добавления: 2014-01-14