Электродинамика и распространение радиоволн (электродинамика). Калашников В.С - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

имеет место только пульсация потока мощности, причем с двойной частотой.
Такую мощность принято называть реактивной. Вблизи диполя эта мощность
имеет большую величину, но с увеличением расстояния очень быстро убывает.
Радиальная составляющая вектора Пойнтинга состоит из двух частей –
реактивной, имеющей тот же порядок величины, что и меридиональная часть
мощности, и так же быстро (пропорционально пятой степени расстояния)
убывающая по мере удаления от диполя, и активной, убывающей
пропорционально второй степени расстояния. Выражение для активной
мощности, которая собственно и является мощностью, излучаемой диполем в
пространство имеет вид:
22
2223
32
sin
Re
2
1
r
lIк
ПП
a
rr
ωεπ
Θ
==
&
. (5.12)
Т.о. в поле излучения диполя существует энергетический поток,
убывающий пропорционально второй степени расстояния, при этом функция
направленности по мощности пропорциональна sin
2
Θ и ее графическое
представление – диаграмма направленности будет уже, чем диаграмма
направленности по полю, рассмотренная выше.
Если проинтегрировать 5.12 по площади сферы, окружающей диполь, то
можно вычислить полную мощность излучения диполя. Значение этого
интеграла будет равно:
Р
изл
=
a
lIк
πωε
12
223
. (5.13)
Мощность излучения можно представить также в виде:
,
2
2
IR
изл
изл
=Ρ (5.14)
где R
изл
– сопротивление излучения диполя.
Приравняв между собой 5.13 и 5.14, можно получить выражение для
сопротивления излучения:
cизл
Z
l
R
2
)(
3
2
λ
π
= . (5.15)
Здесь Z
c
– волновое сопротивление среды, в которой расположен
диполь.
Для свободного пространства Z
c
= 120π. В этом случае:
2
)(790
λ
l
R
изл
= , .)(395
22
λ
l
IP
изл
= (5.16)
5.2 Излучение элементарного магнитного диполя
Элементарный магнитный диполь - виток провода, по которому
протекает переменный электрический ток. Длина витка должна быть много
меньше длины волны тока, протекающего по нему, что позволяет считать
амплитуду тока вдоль витка постоянной. Если при этом потребовать, чтобы
расстояние до точки наблюдения было много больше размеров витка, то поле
излучения элементарного магнитного диполя в этой точке с использованием
принципа перестановочной двойственности уравнений Максвелла может быть
записано в виде:
47

Страницы