- 1、本文档共85页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第8章电磁波辐射与天线基础
8.1电磁波辐射
8.2天线基础
8.3偶极子天线仿真
8,1电磁波辐射
电磁辐射是一种看不见、摸不着的场.人类生存的地球本身就是一个
大磁场.它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射.太阳及其他星球也
从外层空间源源不断地产生电磁辐射围绕在人类身边的天然磁场
太阳光、家用电器等都会发出强度不同的辐射.电磁辐射是物质内部
原子、分子处于运动状态的一种外在表现形式.对人类社会生活环境
有影响的电磁辐射分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种.大自然引
起的如雷、电一类电磁辐射属于天然电磁辐射.而人为电磁辐射则主
要包括各种形式的有用电磁能量、电磁波和电磁信号.如无线输电的
能量、射频微波等无线通信信号、脉冲放电产生的电磁能量及电磁波、
工频交变磁场等
1电磁波辐射
电磁辐射的定义:能量或信号以电磁波的形式通过空间传播的现象
是能量释放和信号传递的一种方式.电磁辐射作用的三要素是:电磁
波源、辐射作用空间(区域、范围)、受体.电磁辐射的波源来自天线
的时变电磁振荡.电磁辐射的源主要有天然(自然)和人为两种.其中人
为辐射源主要包括:
(1)无线电发射台.如广播、电视发射台、雷达系统等
(2)工频强电系统如高压输变电线路、变电站等
(3)应用电磁能的工业、医疗及科研设备如电子仪器、医疗设备、
激光照拍设备和办公自动化设备等
1电磁波辐射
(4)人们日常使用的家用电子设备和电器.如微波炉、电冰箱、空调、
电热毯、电视机、录像机、电脑、手机等
电磁辐射作用空间本质上就是传播路径.受体可以是既定目标.也可以
是无意(不期望)目标电磁辐射(有时简称EMR)的形式为在自由空间
中或媒质中的自传播波.电磁辐射有两个分量的振荡:电场分量和磁
场分量.它们分别在两个相互垂直的方向传播能量.电磁辐射根据频率
或波长分为不同类型.包括(按序增加频率):电力无线电波徽波太
赫兹辐射红外辐射可见光紫外线X射线和γ射线其中.无线电
波的波长最长.Y射线的波长最短
1电磁波辐射
·8.1.1辐射条件
对于无限大自由空间的电磁场问题.为了保证 Ma xwe11方程解
的唯一性.电磁场必须在无限远处满足一定边界条件.称为 s omm e
rfel d辐射条件.简称为辐射条件.它具有两大类共五种形式:第
类是四种标量形式.分别适用于三维、二维和一维无限空间以及三
者统一应用.第二类是一种矢量形式.下面先介绍标量形式
1.辐射条件的标量形式
(1)对于三维无限空间.其辐射条件为
+jF1=0
(8-1)
1电磁波辐射
式中.Ft代表无限远处电磁场的横向分量.R=lr-r,r为场点
坐标.r为源点坐标k=a√,k称为传播常数.此极限表明无
限远处电磁场振幅至少与距离R一次方成反比其相位随距离增加逐
渐滞后.与距离R一次方成正比
(2)对于二维无限空间.其辐射条件为
dA
R
+F,=0
式(8-2)表明.无限远处的电磁场的振幅至少与距离成反比
其相位与距离关系同式(8-1).无限长线电流产生的电磁场满足此
辐射条件.对于无耗空间.传播常数为实数三维和二维无限空间电磁
场的振幅衰减是由无限远处电磁场本身的发散特性导致的
1电磁波辐射
(3)对于一维无限空间.其辐射条件为
R-OQLaP+jAF,=0
式(8-3)表明.如果空间无耗传播常数k为实数.无限远处电磁场
振幅与距离无关相位与距离的关系同式(8-1).一维空间的电磁场
形成平面波.自身不具有发散特性
(4)三种辐射条件可用统一公式表示为
a/+F/=0
1电磁波辐射
式中n代表维数.上述辐射条件描述标量场的辐射特性
2.辐射条件的矢量形式
无限远处矢量场满足的辐射条件为
limR x
t Iren x
0
H
H
式中.E为电场强度.H为磁场强度.eR为传播方向.可以证明
切有限尺寸的电磁波源在无限远处产生的电磁场满足上述辐射条件
辐射的基本问题是由已知的时变电荷和电流计算任意点的电磁场.因
此是边值问题
1电磁波辐射
8.12电磁辐射作用的双重性
电场和磁场的交互变化产生的电磁波向空中发射或泄漏的现象.叫电
磁辐射.电磁辐射的作用具有双重性:有益性和有害性
有益性(有用性
利用电磁辐射传递能量、信号和信息.最为典型的就是无线通信
电磁辐射具体应用领域和范畴主要包括
(1)传递信息和能量.通信、广播、电视等通信主要有微波通信和长
短波通信.如手机、卫星电话.此外还有利用长、短波进行通信.如对
讲机.广播是将声音变成电流.然后通过发射天线以波的形式传播出去
能量传递主要有无线输电等
1电磁波辐射
(
您可能关注的文档
最近下载
- 完整八年级物理综合实践活动课教案.docx
- 高考英语一轮复习知识清单(全国通用):专题20 语法填空介词100题(精练)解析版.docx VIP
- 110kV〜750kV架空输电线路施工及验收规范.docx VIP
- 2021-2022年国家开放大学电大法学《实用法律基础》课程考试打印版完美打印版 英语网考资料.doc
- 奥迪A6电路图之发动机BAT.pdf
- 2023年4月自考02207电气传动与可编程控制器PLC试题及答案含解析.pdf
- 医院普外科课件.pptx
- 游戏策划方案-数值策划笔试题.docx VIP
- 高考英语一轮复习知识清单:专题08 语法填空不定式100题(全国通用)解析版.docx VIP
- drillwork2005操作手册.ppt
文档评论(0)