История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2018-01-29 | 601 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Источниками излучаемого антенной электромагнитного поля, являются токи и заряды, определенным образом распределенные по антенне. Основная задача теории антенн - определение векторов Е и Н, создаваемого антенной электромагнитного поля в любой точке окружающего антенну пространства. Решение этой задачи математически крайне трудно, так как, за исключением самых простых случаев, распределение источников поля неизвестно. При определении создаваемого антенной электромагнитного поля обычно задана сторонняя ЭДС, возбуждающая антенну. Искомое поле должно удовлетворять уравнениям Максвелла, граничным условиям на поверхностях раздела при переходе из одной среды в другую (воздух - металл, воздух - диэлектрик и т.д.) и условию излучения. Последнее условие означает, что на большом расстоянии от антенны поле должно представлять бегущую волну амплитуда которой с увеличением расстояния r убывает быстрее, чем .
В настоящее время строгое решение основной задачи теории антенн получено только для некоторых частных случаев. В ряде случаев задача отыскания создаваемого антенной поля решается лишь приближенно. При этом либо на основании некоторых физических соображений задаются законами распределения амплитуды и фазы тока на антенне, либо находят распределение амплитуд и фаз тангенциальных составляющих напряженности электрического и магнитного полей на некоторой замкнутой поверхности S, охватывающей антенну (рис. 85). В последнем случае определение поля антенны основывается на известном из электродинамики принципе Гюйгенса - Кирхгофа. В соответствии с этим принципом каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как излучатель. Поэтому поле, создаваемое действительным излучателем в точке наблюдения, можно рассматривать как результат интерференции полей вторичных элементарных излучателей (источников Гюйгенса), расположенных на произвольной замкнутой поверхности, окружающей действительный излучатель. Применение принципа Гюйгенса - Кирхгофа к анализу антенн в ряде случаев весьма упрощает задачу, так как позволяет находить излученное антенной поле при неизвестном распределении в пространстве источников этого поля, т.е. законов распределения токов и зарядов по антенне.
Рис. 85. К решению основной задачи антенн
Существующие на замкнутой поверхности S тангенциальные составляющие векторов Е и Н формально на основании выражений (6) и (7) могут быть заменены эквивалентными им (в смысле создания электромагнитного поля во внешней области) поверхностными электрическими и магнитными токами. При этом единичная нормаль должна быть направлена на поверхность S во внешнюю область (рис. 85, а), т.е. являться внутренней нормалью по отношению к этой области.
Возможность замены тангенциальных составляющих векторов Е и Н поверхностными токами основывается на принципе эквивалентности, который можно сформулировать так: поле в свободной от источников (внешней) области, ограниченной замкнутой поверхностью S, может быть создано электрическими и магнитными токами, распределенными по этой поверхности. В этом смысле действительные источники, находящиеся во внутренней области, можно заменить «эквивалентными» поверхностными электрическими и магнитными токами.
Принцип эквивалентности позволяет применить при определении поля антенны метод запаздывающих электродинамических потенциалов, что в ряде случаев облегчает решение поставленной задачи.
Как известно из теории электромагнитного поля, запаздывающий электродинамический потенциал электрического тока А э вводится при помощи выражения
.
Запаздывающий электродинамический потенциал магнитного тока А м вводится при помощи выражения
.
Если распределение электрических и магнитных токов по замкнутой поверхности S известно, то запаздывающие электродинамические потенциалы можно найти из выражений:
; (9)
; (10)
где
r - расстояние от точки наблюдения, в которой определяется или , до точки источника, т.е. до элемента поверхности , по которому течет поверхностный ток (рис. 85, б);
- коэффициент фазы (волновое число);
- множитель, определяющий запаздывание по фазе функции или относительно поверхностного тока J э или J м;
kr - фаза, на которую запаздывает вектор-потенциал относительно вызывающего его поверхностного тока.
Интегрирование производиться по замкнутой поверхности S, по которой распределены эквивалентные поверхностные электрические и магнитные токи.
Найдя запаздывающие электродинамические потенциалы, можно определить векторы Е и Н:
; (11)
; (12)
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!