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天线理论与设计—第4章

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天线理论与设计—第4章第四章简单线天线4.1对称振子4.2对偶性原理4.3磁流元的辐射4.4小环天线线天线是各种导线形状均可作为天线使用。4.1对称振子构成:由两根等长的直金属线或金属筒构成,中间有馈线。沿Z轴取向,长为L且中心馈电的为对称振子天线,如图可将其视为开路双线传输线由末端长L/2处弯折90而成电流分布假设弯折部分电流分布不变,引入电流分布细振子/4处波腹,/2处波节辐射场求解方法,边界问题求解,用矢量位法应用远场条件近似远场取仅保持横向分量一般情况将直角坐标系转化到球坐标系具体求解:对称阵子辐射场根据积分:上式中:原式=...

天线理论与设计—第4章
第四章简单线天线4.1对称振子4.2对偶性原理4.3磁流元的辐射4.4小环天线线天线是各种导线形状均可作为天线使用。4.1对称振子构成:由两根等长的直金属线或金属筒构成,中间有馈线。沿Z轴取向,长为L且中心馈电的为对称振子天线,如图可将其视为开路双线传输线由末端长L/2处弯折90而成电流分布假设弯折部分电流分布不变,引入电流分布细振子/4处波腹,/2处波节辐射场求解方法,边界问题求解,用矢量位法应用远场条件近似远场取仅保持横向分量一般情况将直角坐标系转化到球坐标系具体求解:对称阵子辐射场根据积分:上式中:原式=方向图函数由于电性能归一化场强方向图时半波振子归一化方向图当时出现多瓣图H面方向图是圆半功率波瓣宽度辐射电阻R其中C=0.57721,Si(x)和Ci(x)是正弦积分和余弦积分由辐射功率可得出输入电阻与辐射电阻的关系辐射电阻输入电阻归算方式不同造成P19(2-28)输入端电流谐振:振子的长度稍短于半波长的整数倍时,输入电抗Xin=0,称其为谐振。此时的长度称为谐振长度带宽对称振子是谐振式结构,频带宽度窄10%左右,VSWR<2.0半波振子输入阻抗:方向性系数半波振子:Rrm=73.1D=1.64=2.15dB馈电连接a./4扼流套平衡器b.分流式平衡器c.U形管平衡器d.宽带传输线平衡器其他线天线4.2对偶性原理一,原理描述描述两个不同变量的方程具有相同的形式,则从数学的观点看有相同的解;方程式相同,则所有相同位置的量叫对偶量;如果一个方程的解已知,则通过符合的对换,得出另一个方程的解。二、对于时谐的电磁问题,电磁对偶情况M1=kJ1=NSSm、E1、H1理想导电体理想导磁体M2=NJ2=k/2SmS、E2、H2理想导磁体理想导电体(b)图1.3电磁场的对偶关系(a)问题a:S理想导电体,Sm理想导磁体麦克斯韦方程:式问题b:与问题a的理想导电体、导磁体对换存在麦克斯韦方程:式对上面方程组的第一式两边同乘2,且利用关系式得:比较式归纳出两个对偶问题中的场量关系理想导电体理想导磁体-E22H2J2=-M1/2M2=J1问题b理想导磁体理想导电体H1E1M1J1问题a1.7基本磁振子(磁流源)的场在讨论了电振子的辐射情况后,现在再来讨论一下基本磁振子的辐射。我们知道,在稳态电磁场中,静止的电荷产生电场,恒定的电流产生磁场。那么,是否有静止的磁荷产生磁场,恒定的磁流产生电场呢?迄今为止还不能肯定在自然界中是否有孤立的磁荷和磁流存在,但是,如果引入这种假想的磁荷和磁流的概念,将一部分原来由电荷和电流产生的电磁场用能够产生同样电磁场的磁荷和磁流来取代,即将“电源”换成等效“磁源”,可以大大简化计算工作。图1.4基本磁振子的辐射稳态场有这种特性,时变场也有这种特性。小电流环的辐射场与磁偶极子的辐射场相同。基本磁振子是一个半径为r的细线小环,且小环的周长满足条件:2πr<<λ,如图1.4所示。假设其上有电流i(t)=Icosωt,由电磁场理论,其磁偶极矩矢量为 根据电与磁的对偶性原理,问题a电流元 J1 E1 H1 理想导电体 问题b磁流元 M2=J1 2H2 -E2 理想导磁体 只要将电基本振子场的 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式1-63、64中的E换为η2H,H换为-E,并将电振子Il换为磁振子IMl,就可以得到沿z轴放置的磁基本振子的场:与电基本振子做相同的近似得磁基本振子的远区场为:比较电基本振子的远区场Eθ与磁基本振子的远区场Eφ,可以发现它们具有相同的方向函数|sinθ|,而且在空间相互正交,相位相差90°。所以将电基本振子与磁基本振子组合后,可构成一个椭圆(或圆)极化波天线。
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