Bài giảng Trường điện từ - Chương 6: Bức xạ điện từ và anten

Bài giảng "Trường điện từ - Chương 6: Bức xạ điện từ và anten" cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm bức xạ điện từ, nguyên tố anten thẳng, các đặc trưng của bức xạ điện từ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Trường điện từ - Chương 6: Bức xạ điện từ và antenCh 6: Bức xạ điện từ và anten CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 1 Nội dung chương 6:6.1 Khái niệm bức xạ điện từ.6.2 Nguyên tố anten thẳng.6.3 Các đặc trưng của bức xạ điện từ. CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 2 6.1 Khái niệm bức xạ điện từ: Bức xạ điện từ là hiện tượng một phần năng lượng của nguồngởi ra không gian dưới dạng sóng điện từ. Nguồn bức xạ điện từ thường là anten. Là các dây dẫn mảnh,tạo hay thu sóng điện từ. Sóng điện từ Zn+_ E  Đường dây Đường dây Z2 m Anten phát Anten thu CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 3  Thế vector:Dây dẫn mang dòng biến thiên i(t) thế vector   1 r  Miền thời gian: A 4 L r .i(t  v )d l  2π    1   jβr  β  Miền phức: A   .I.e d l 4 L r v λ CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 46.2 Nguyên tố anten thẳng: CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 5 6.2.1 Trường điện từ của nguyên tố anten: Nguyeân toá anten thaúng laø daây daãn thaúng, maûnh, chieàu daøikhoâng ñaùng keå ℓ 6.2.1 Trường điện từ của nguyên tố anten: Đối với nguyên tố anten thẳng: ℓ 6.2.1 Trường điện từ của nguyên tố anten:       Tìm trường từ dùng:H  1 rot A  H a   Suy ra trường điện (giả sử môi trường điện môi lý tưởng):         E 1 j rot H  E r a r  E a    l Iβ 2 sin   j 1   jβrH    2 2 e 4  βr β r    jl Iβ 3 cos   j 1   jβrEr    2 2 3 3 e 2 β r βr    jl Iβ3 sin   1 j 1   jβrE     2 2  3 3 e 4  βr β r βr  CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 8 6.2.2 Miền gần của nguyên tố anten: Miền gần thỏa điều kiện: r  Nhận xét miền gần (near field) : + Sóng điện & từ lệch 90o. + Vectơ Poynting trung bình bằng 0 . Nên = 0 . + Lan truyền trường điện từ chỉ có tính dao động: thiết bị thu không thể thu năng lượng điện từ trong miền này . CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 10 6.2.3 Miền xa của nguyên tố anten:a) Trường điện từ ở miền xa: Miền xa thỏa điều kiện : r >> 1 (r >> /2) . 1 1 1  2 2  3 3 H  H a ; E  E θ a r  r  r Với:     jl Isin   jβr  μ jl Isin   jβr jl Isin   jβr H  e ; Eθ  e  e 2λr ε 2λr 2λr  lIm sin   H cos(t  βr   90o ) a  2 r  lIm sin   E  cos(t  βr   90 ) a  o 2 r CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 11 Phân bố sóng ở miền xa (far-field) : Miền gần Miền xa CuuDuongThanCong.com EM - Ch6 12 b) Nhận xét bức xạ ở miền xa :a) Phương: E  H và vuông góc với phương truyền -> sóng điện từ ngang (TEM wave) .b) Biên độ: suy giảm theo qui luật 1/r ...