Задачи с решениями по радиофизическим курсам: "Излучающие устройства и основы радиооптики", "Излучение, распространение и рассеяние радиоволн", "Теоретические основы оптической связи и локации". Часть 2. Зюльков А.В - 4 стр.

         Список основных формул, используемых при решении задач

             Электромагнитное поле элементарных излучателей
1. Виток с током радиусом a (рамочная антенна)
          .                                                   .                .
         Ej = I mlд r sin q exp( jkR) (2lR) ,                H q = - Ej r ,
     .        .
где Ej , H j – азимутальная и меридиональная составляющие напряженности
электромагнитного поля; Im – амплитуда тока антенны;
lд = 2pSN l – действующая высота N-витковой рамки с площадью S = p a ;
                                                                    2


r = m e – волновое сопротивление среды распространения поля;
e , m – диэлектрическая и магнитная проницаемости среды. Для воздуха
e 0 = (4p × 9) -1 × 10 -9 Ф/м; r0 = 120p Ом; m0 = 4p × 10 -7 Гн м ;
k = 2p l – волновое число; l – длина волны электромагнитного поля;
sin q – диаграмма направленности антенны;
R – расстояние от фазового центра антенны до точки наблюдения.
2. Электрический вибратор длиной l
          .                                                   .            .
      Eq = jI mlr sin q exp( jkR) (2lR) , H q = Eq r .
3. Элемент волнового фронта dS = dxdy, с напряженностью поля E0
              .             .
         d E (q , f ) = d E (q ) = E0 (1 + cos q ) exp( jkR) (2 j l R) × dS .
4. Мощность (Вт) и сопротивление (Ом) изучения элементарных антенн
          PS = 40p 2 ( I mlЉ l ) 2 , RS = 80p 2 (lЉ l ) 2 .
5. Диаграмма направленности (ДН) антенн – это зависимость амплитуды
поля от угловых координат при R = const. F (q ,j ) = E (q ,j ) E (q ,j ) max =
= H (q , j ) H (q , j ) max . Виток с током и электрический вибратор имеют торои-
дальную ДН F(q ,j ) = sin q , где q отсчитывается от нормали к витку или от
оси            вибратора.               Для          элемента волнового     фронта
                                   2
F (q , j ) = (1 + cos q ) 2 = cos (q 2) , q отсчитывается от нормали к площади эле-
мента.
6. Коэффициент направленного действия (КНД) антенны
                                .   .   2                    2p       p
         D = P0 P ( E = E = E E0                     = 4p   ò0 ò0         F 2 (q , j ) sin q dq dj = D0 (1 - b ) ,
                        0
                                            P = P0

где P и P0 – мощности рассматриваемого и изотропного излучателей с на-
пряженностями поля E и E 0 соответственно; D0 – максимальное значение
КНД антенны (для антенны имеющей единственный лепесток); b – коэф-
фициент рассеяния антенны – доля мощности, идущая на боковые и задние
лепестки.
7. Зависимость КНД от угловых координат D(q ,j ) = DF 2 (q ,j ).


                                                                  4