Поле ізотропного випромінювача у вільному просторі

Вільний простір

Вільний простір - однорідне непоглинаюче середовище, для якого відносна діелектрична й магнітна проникності дорівнюють одиниці. Реально таких середовищ не існує, однак вирази, що описують умови поширення радіохвиль (ПРХ) у цьому найпростішому випадку, є фундаментальними. ПРХ у більш складних умовах характеризується тими ж виразами із внесенням у них множників, що враховують впливи конкретних умов поширення.

Ізотропний (дуже малий за розмірами випромінювач) випромінює у всіх напрямках однаково, тобто створює навколо себе електромагнітне поле сферичної симетрії: у будь-якому напрямку на заданій відстані всі характеристики поля однакові.

У природі немає ізотропних випромінювачів у повному значенні цього визначення, тому його варто розглядати як деяку абстракцію.

Нехай ізотропний випромінювач випромінює потужність . Знайдемо напруженість поля в точці прийому (рис. 1.1).

Рисунок 1.1

Відомо, що вектор Умова-Пойтинга являє собою векторний добуток векторів напруженості електричного поля й магнітного поля

. (1.1)

Так як вектори йвзаємно - перпендикулярні, то модуль вектора Пойтинга

, де Е и Н ефективні значення й.

Сферичну хвилю випромінювача в точці можна при досить великому r вважати плоскою, для якої справедливе співвідношення

, (1.2)

де - хвильовий опір середовища. Для вільного простору

Тоді (1.3)

З іншого боку, при сферичній симетрії поля випромінювача, щільність потоку енергії через одиницю поверхні сфери дорівнює

(1.4)

Порівнявши вирази (1.3) і (1.4) одержимо

(1.5)

З виразу (1.5) слідує, що зі збільшенням випромінюваної потужності збільшується рівень напруженості поля в точці прийому й дальність дії системи зв'язку.

Дата добавления: 2014-01-07