第八章 电磁波辐射.pdf

电磁场与电磁波 Electromaggnetic Field and Electromagnetic Wave liyu@ecust.edu.cn 电磁辐射 电磁辐射的概念电磁辐射的概念 电偶极子天线 磁偶极子天线 天线的基本参数天线的基本参数 拉杆天线 引向天线引向天线 喇叭天线喇叭天线 微带天线微带天线 卫星接收天线 3m微波接力通信天线 宽带全向天线 螺旋天线螺旋天线 电磁辐射的概念电磁辐射的概念 “波”必始于“源”； 波源于时变的电磁场波源于时变的电磁场；； 天线是能够有效辐射电磁能量的设备； 随着振荡源频率的提高使电磁波的波长与天 线尺寸可相比拟时线尺寸可相比拟时，，就会产生显著的辐射就会产生显著的辐射。。 电磁辐射的概念电磁辐射的概念 1. 什么是辐射射？ 辐射：随时间变化的电磁场离开波源向空 ~ 间传播的现象。 产生辐射的源称为天线。 2. 辐射产射产生的的必要要条件件 （1）时变源存在。 ~ （2）源电路是开放的。 3. 影响辐射强弱的原因 （（1））源电路尺源 寸寸与辐射射波的波长相比拟时 辐射较为明显。 ~ （2）源电路越开放，辐射就越强。 赫兹实验赫兹实验 电偶极子的辐射演示 雷达探测目标演示 电偶极子的演变 电磁辐射的概念电磁辐射的概念 对于天线对于天线，，我们关心的是它的我们关心的是它的辐射场强辐射场强辐射场强辐射场强、、、、方向性方向性方向性方向性、、、、 辐射功率和效率。辐射功率和效率。 分析研究的工具：麦氏方程。 本章由滞后位的概念出发，求解元电流的辐射场。 再利用叠加原理求解线天线和阵列天线的辐射问题。 滞后位滞后位 在第4章引入了动态矢量位和动态标量位： ∂A 2 B ∇×A E − −∇ϕ 2 ∂ A ∇ − =− ∂t A με ∂t 2 μJ 在洛仑兹条件下在洛仑兹条件下，，其方程为其方程为 2 2 ∂ ϕ ρ ∇ ϕ −με 2 =− z