电基本振子的场

1、第一章,基本辐射单元与天线的电参数,1-1,基本振子的辐射,一、,电基本振子的辐射,?,什么是电基本振子,I,A,l,I,A,的一段电流元,长度,的载有高频电流,l,远小于波长,?,2019/11/2,电基本振子的辐射场,r,?,E,?,H,?,?,?,J,?,t,?,H,?,E,?,?,?,?,t,矢量位：,?,jkR,J,?,r,?,e,?,A,?,dV,?,4,?,v,R,（,5.7-20a,）,?,I,A,le,A,?,e,z,4,?,r,2019/11/2,?,jkr,?,I,A,le,A,?,4,?,r,1,?,jkr,?,e,r,cos,?,?,e,?,sin,?,?,?,H,?

2、,j,?,E,?,?,j,k,jk,2,?,?,jkr,I,A,l,1,E,?,?,?,sin,?,?,3,?,2,?,?,e,4,?,?,0,r,r,?,?,r,H,?,?,?,A,I,A,l,sin,?,?,1,jk,?,?,jkr,H,?,?,?,2,?,?,e,4,?,?,r,r,?,H,?,?,0,H,r,?,0,I,A,l,2,?,?,j,k,?,?,jkr,E,r,?,?,cos,?,?,3,?,2,?,e,4,?,?,0,r,?,?,r,E,?,?,0,2019/11/2,电基本振子的场,I,A,l,2,?,?,j,k,?,?,jkr,E,r,?,?,cos,?,?,3,?,2

3、,?,e,4,?,?,0,r,?,?,r,?,?,j,k,jk,?,?,jkr,I,A,l,1,E,?,?,?,sin,?,?,3,?,2,?,?,e,4,?,?,0,r,r,?,?,r,I,A,l,?,1,jk,?,?,jkr,H,?,?,?,sin,?,?,2,?,?,e,4,?,r,?,?,r,E,?,?,H,r,?,H,?,?,0,2,(1-1),2019/11/2,（一）远区场,r,?,I,A,l,2,?,?,j,k,?,?,jkr,E,r,?,?,cos,?,?,3,?,2,?,e,4,?,?,0,r,?,?,r,2,?,I,A,l,1,?,j,k,jk,?,?,jkr,E,?,?

4、,?,sin,?,?,3,?,2,?,?,e,4,?,?,0,r,r,?,?,r,I,A,l,?,1,jk,?,?,jkr,H,?,?,?,sin,?,?,2,?,?,e,4,?,r,?,?,r,E,?,?,H,r,?,H,?,?,0,2019/11/2,（一）远区场,?,k,I,A,l,60,?,?,I,A,l,?,jkr,?,jkr,E,?,j,sin,?,?,e,?,j,sin,?,?,e,?,?,4,?,r,?,r,0,?,?,kI,A,l,?,jkr,?,j,I,A,l,sin,?,?,e,?,jkr,sin,?,?,e,?,H,?,?,j,2,?,r,4,?,?,r,?,?,?,E

5、,?,E,?,H,?,H,?,0,r,?,r,?,?,2,k,?,2,?,?,?,?,2,?,c,?,c,?,3,?,10,m,s,?,0,?,?,1,36,?,?,?,10,F,m,8,?,9,2019/11/2,重要结论：,60,?,?,I,A,l,E,?,?,j,sin,?,?,e,?,jkr,?,r,I,A,l,?,jkr,H,?,?,j,sin,?,?,e,2,?,r,1,、在远区，电基本振子的电磁场只有两个分量，相互垂直，,同相位，波印廷矢量是实数，且指向,r,方向。这说明远,区的场是一个沿径向向外传播的电磁波，即有能量向周,围空间辐射，远区场是一个辐射场。,。,2019/11/2

6、,60,?,?,I,A,l,?,jkr,E,?,?,j,sin,?,?,e,?,r,重要结论：,I,A,l,H,?,?,j,sin,?,?,e,?,jkr,2,?,r,2,、电场和磁场的比值（欧）是一个纯,实数，且具有阻抗的量纲，称为波,阻抗。,E,?,?,?,?,120,?,?,?,?,H,?,2019/11/2,60,?,?,I,A,l,?,jkr,E,?,?,j,sin,?,?,e,?,r,重要结论：,I,A,l,H,?,?,j,sin,?,?,e,?,jkr,2,?,r,3,、辐射的强度与电基本振子上的电流强度,成正比。,4,、辐射场的强度与距离成反比。,5,、在不同的方向上，辐射的强

7、度是不相等的。,这表明电基本振子的辐射是有方向性的。,2019/11/2,（二）近区场,r,?,?,E,?,r,?,?,?,E,?,?,?,?,?,?,?,I,A,l,2,?,?,j,cos,?,3,4,?,?,r,?,0,I,A,l,1,?,?,j,sin,?,3,4,?,?,r,?,0,I,A,l,H,?,?,sin,?,2,4,?,?,r,E,?,?,H,r,?,H,?,?,0,I,A,l,2,?,?,j,k,?,?,jkr,E,r,?,?,cos,?,?,3,?,2,?,e,4,?,?,0,r,?,?,r,2,?,I,A,l,1,?,j,k,jk,?,?,jkr,E,?,?,?,sin

8、,?,?,3,?,2,?,?,e,4,?,?,0,r,r,?,?,r,I,A,l,?,1,jk,?,?,jkr,H,?,?,?,sin,?,?,2,?,?,e,4,?,r,?,?,r,E,?,?,H,r,?,H,?,?,0,2019/11/2,重要的结论：,1,、,在近区，电场与和静电场中的电偶极子的电,场相似，磁场和恒定电流场中的电流元的磁场,相似，所以近区场为似稳场,.,2,、,由于场强与距离的高次方成反比，所以近,区场随距离的增大而快速减小。,3,、电场与磁场相位相差,90,度,，说明波印廷矢量是虚数，,也就是说，在一个周期内，电场能量和磁场能量在相互交换，,没有能量向外辐射，这种场称为

9、感应场（束缚场）。,2019/11/2,(,三）近区与远区场的补充说明,1,、近区与远区的界限,I,A,l,?,1,jk,?,?,jkr,H,?,?,?,sin,?,?,2,?,?,e,4,?,r,?,?,r,?,1,I,A,l,1,?,?,sin,?,?,?,j,4,?,r,?,2,?,?,r,?,?,jkr,?,e,?,k,?,2,?,?,近区场,2019/11/2,远区场,2,、远区距离的实际标准,?,1,?,?,?,r,?,?,C,?,?,?,?,1,?,2,?,r,?,?,?,?,2,?,?,?,?,?,C,(,dB,),?,20lg,?,?,?,2,?,r,?,C,?,?,20(,

10、dB,),C,?,?,30(,dB,),2019/11/2,r,?,?,1.6,?,r,?,?,5,?,思考,远区场为辐射场，近区场为感应场。,那么，为什么人要远离发射塔？为什么说,发射塔周围的辐射很强？,?,2019/11/2,二、电基本振子的方向性,60,?,?,I,A,l,?,jkr,E,?,?,j,sin,?,?,e,?,r,I,A,l,?,jkr,H,?,?,j,sin,?,?,e,2,?,r,方向性：在相同距离处、不同的方向上,电基本振子的辐射场是不同的,方向函数：,F,(,?,?,),?,sin,?,2019/11/2,F,(,?,?,),?,sin,?,二、电基本振子的方向图,

11、方向图：按方向函数画得的几何图形,2019/11/2,二、电基本振子的方向图（续）,?,?,0,0,主,E,面方向图,包含最大辐,射方向，与,电场方向平,行，故称为,主,E,面,主,H,面方向图,?,?,90,0,?,?,0,包含最大,辐射方向，,与磁场方,向平行，,故称为主,H,面,2019/11/2,三、电基本振子的辐射功率,P,?,?,?,s,p,?,ds,2,E,?,1,1,1,E,?,*,e,?,?,p,?,E,?,H,?,E,?,e,?,?,e,r,2,?,2,?,2,2,1,E,?,60,?,?,I,l,A,?,?,120,?,P,?,?,?,e,r,?,ds,E,?,sin,?,?,s,2,?,?,r,2,1),与电流有关,2,?,?,l,?,P,?,?,40,I,A,?,?,?,?,?,2,）,l,?,辐射功率非常小,2019/11/2,三、电基本振子的辐射电阻,