Bài giảng Trường điện từ: Chương 5 - TS. Lương Hữu Tuấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Trường điện từ - Chương 5: Bức xạ điện từ" cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm, nguyên tố anten thẳng, nguyên tố anten vòng, tính định hướng, nguyên lý tương hỗ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Trường điện từ: Chương 5 - TS. Lương Hữu Tuấn

Tröôøng ñieän töø ª Chöông 1 : Khaùi nieäm & phtrình cô baûn cuûa TÑT ª Chöông 2 : Tröôøng ñieän tónh ª Chöông 3 : TÑT döøng © TS. Lương Hữu Tuấn ª Chöông 4 : TÑT bieán thieân ª Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng 3. Nguyeân toá anten voøng © TS. Lương Hữu Tuấn 4. Tính ñònh höôùng 5. Nguyeân lyù töông hoã 2 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1. Khaùi nieäm ª Böùc xaï ñieän töø ° TÑT bieán thieân lan truyeàn döôùi daïng soùng ñieän töø ° Coâng suaát ñieän töø phuï thuoäc : ñoä lôùn & toác ñoä bieán thieân cuûa nguoàn, caáu truùc nguoàn vaø moâi tröôøng © TS. Lương Hữu Tuấn ° ÖÙng duïng roäng raõi trong kyõ thuaät ª Theá vectô cuûa doøng ñieän daây jω t I (t ) → Ic = Ie jω ( t −r v ) = I e − jω r v I (t − r v ) → Ie c µ A = 4π ∫ r I (t − v ) dl ⇒ A = 4µπ 1 r ∫ 1 − jkr dl k = ω v = 2π λ Ie L L r ª Mieàn khaûo saùt ° mieàn gaàn (mieàn caûm öùng): r > λ 3 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng ª Phaân boá cuûa tröôøng ñieän töø © TS. Lương Hữu Tuấn ª Mieàn gaàn ª Mieàn xa 4 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ª Phaân boá cuûa tröôøng ñieän töø Nguyeân toá anten thaúng laø daây daãn thaúng, maõnh, chieàu daøi l
ª Mieàn xa ° Phaân boá soùng ° Coâng suaát böùc xaï © TS. Lương Hữu Tuấn 7 °Phaâ Phaân boá soùng Do r λ : 2λπ r = 1 kr 1 2 2 k r 1 3 3 k r ⇒ H = H φ iφ , E = Eθ iθ − jω r − jω r vôùi H φ = sin θ 2 sin θ jlIk 4π r e v , Eθ = jlIk 4πωε r e v ... Eθ = Z c H φ , Z c = µ ε © TS. Lương Hữu Tuấn H = 2 1λ r lI m sin θ cos(ω t − ωv r + ψ + 90o )iφ E = Z c 21λ r lI m sin θ cos(ω t − ωv r + ψ + 90o )iθ Nhaän xeùt : phöông : soùng ñieän töø ngang bieân ñoä : suy giaûm theo qui luaät 1/r pha : maët ñoàng pha laø maët caàu … vp = v tính ñònh höôùng : do bieân ñoä ∼ sinθ böùc xaï cöïc ñaïi khi θ=90o vaø cöïc tieåu khi θ=0o,180o 8 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
° Coâng suaát böùc xaï Vectô Poynting : P = E × H = Pr ir Pr = Z c H 2 ≥ 0 Nhaän xeùt : Böùc xaï luoân truyeàn töø ‘nguoàn’ ra mieàn bxaï © TS. Lương Hữu Tuấn l 2 I m2 sin 2 θ Pr = Z c 4 λ 2r 2 cos 2 (ω t − ωv r + ψ + 90o ) l 2 I m2 sin 2 θ Pr = Z c 8λ 2 r 2 Coâng suaát böùc xaï : cs ñieän töø trung bình göûi qua 1 maët caàu taâm laø nguyeân toá anten (r >> λ) Pbx = ∫ P dS = ∫ Pr dS S S ... Pbx = 13 π Z c I m2 (l λ ) 2 Pbx = 12 Rbx I m2 , Rbx = 23 π Z c (l λ ) 2 Nhaän xeùt : Pbx tæ leä nghòch vôùi λ2, ∼ f2: duøng cao taàn 9 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng 3. Nguyeân toá anten voøng (töï ñoïc) © TS. Lương Hữu Tuấn 4. Tính ñònh höôùng Tính ñònh höôùng laø khaû naêng taäp trung böùc xaï vaøo 1 höôùng vaø yeáu ñi ôû nhöõng höôùng khaùc ª Cöôøng ñoä böùc xaï ª Cöôøng ñoä böùc xaï chuaån ª Ñoä ñònh höôùng 10 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ª Cöôøng ñoä böùc xaï u laø coâng suaát ñieän töø trung bình göûi treân 1 ñôn vò goùc ñaëc theo höôùng khaûo saùt © TS. Lương Hữu Tuấn dS dΩ = ( steradian) r2 u = Pr dS d Ω = Pr r 2 (W / sterad ) Ví duï : nguyeân toá anten thaúng l 2 I 2 sin 2 θ l 2 I 2 sin 2 θ Pr = Z c m 2 2 ⇒ u = Z c m 2 8λ r 8λ u = u(θ,φ) thöôøng ñoäc laäp vôùi r 11 ª Cöôøng ñoä böùc xa chuaån un un = u umax Ví duï : nguyeân toá anten thaúng © TS. Lương Hữu Tuấn l 2 I m2 sin 2 θ u = Zc 8λ 2 l 2 I m2 ⇒ umax = Z c 8λ 2 ⇒ un = sin 2 θ 12 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ª Ñoä ñònh höôùng D D = un max untb π 2π ... untb = 1 4π ∫ ∫ 0 0 un sin θ dθ dφ 4π un max © TS. Lương Hữu Tuấn D= π 2π ∫ ∫0 0 un sin θ dθ dφ Ví duï : nguyeân toá anten thaúng coù un = sin2θ, unmax = 1 π 2π untb = 1 4π ∫ ∫ 0 0 sin 2 θ sin θ dθ dφ = ... = 2 3 D = un max untb = 1,5 Cöôøng ñoä böùc xaï cöïc ñaïi seõ gaáp 1,5 laàn cöôøng ñoä böùc xaï trung bình khi böùc xaï raõi ñeàu theo moïi höôùng 13 Chöông 5 : Böùc xaï ñieän töø 1. Khaùi nieäm 2. Nguyeân toá anten thaúng 3. Nguyeân toá anten voøng © TS. Lương Hữu Tuấn 4. Tính ñònh höôùng 5. Nguyeân lyù töông hoã (töï ñoïc) 14 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt