Элементарные излучатели электромагнитных волн. Кубанов В.П. - 7 стр.

      Векторы 𝐸 и 𝐻 перпендикулярны направлению распространения волны и
тангенциальны к сферическому волновому фронту. Излучаемая электромагнит-
ная волна имеет линейную поляризацию и обладает отличными от нуля состав-
ляющим 𝐸𝜃 и 𝐻𝜑 . Следовательно, в течение одного периода колебания векторы
𝐸 и 𝐻 остаются параллельными некоторым прямым линиям [1].
      Мгновенное значение вектора Пойнтинга (вектор Π на рис. 1.2) определя-
ется известным выражением Π = 𝐸 × 𝐻 .

     1.3. Средняя плотность потока энергии, мощность и сопротивление
излучения

      Зная структуру поля, можно найти очень важные характеристики эле-
ментарного электрического излучателя [1]:
      – среднее (во времени — за период) значение плотности потока энергии
(среднее значение вектора Пойнтинга)
                    2
      Πср = 𝑟0 𝐸𝑚𝜃    2W0 ,                                          (1.3)
      – мощность излучения
      𝑃΢ = 40𝜋 2 𝑙 𝜆 2 𝐼э2 ,                                         (1.4)
      – сопротивление излучения
      𝑅΢ = 2𝜋 3 𝑙 𝜆 2 𝑊0 .                                           (1.5)

     1.4. Направленные свойства

       Обе составляющих поля прямо пропорциональны синусу угла 𝜃, между
осью излучателя и радиусом-вектором из начала координат в рассматриваемую
точку пространства и не зависят от угла 𝜑. Вдоль своей оси (𝜃 = 0∘ ) и (𝜃 =
180∘ ) излучатель не создает поля — 𝐸𝜃𝑚 и 𝐻𝜑𝑚 равны нулю, так как sin 0∘ =
sin 180∘ = 0. Максимальное поле наблюдается в направлении нормали к оси
излучателя в экваториальной плоскости. Здесь 𝜃 = 90∘ , sin 90∘ = 1, а множите-
ли 𝑊0 𝐼э 𝑙 2𝑟𝜆 в (1.1) и 𝐼э 𝑙 2𝑟𝜆 в (1.2) не зависят от угловых координат. Следо-
вательно, элементарный электрический излучатель — это простейшая антенна,
обладающая направленными свойствами.
       Выражение 𝐸𝜃𝑚 , , входящее в (1.1), можно записать в виде трех множите-
лей: постоянного, не зависящего от направления на точку наблюдения (А =
𝑊0 𝐼э 𝑙 2𝑟𝜆), множителя, зависящего от направления на точку наблюдения sin 𝜃,
и фазового множителя 𝑗𝑒 −𝑗𝑘𝑟 . С учетом этого формулы (1.1) и (1.2) примут вид:
     𝐸𝑚 = 𝜃0 𝐴 sin 𝜃 𝑗𝑒 −𝑗𝑘𝑟 ,                                             (1.6)
      𝐻𝑚 = 𝜑0 𝐴 𝑊0 sin 𝜃 𝑗𝑒 −𝑗𝑘𝑟 .                                   (1.7)
      Функция 𝑓 𝜃 = Asin 𝜃 при фиксированном расстоянии 𝑟 определяет за-
висимость значений напряженности поля от угловой координаты 𝜃, т.е. являет-
ся характеристикой направленности элементарного электрического излучателя
                                            7