6. Метод определения электромагнитного поля антенны.

Для линейных и апертурных антенн используются разные методы.

6.1 Поле излучения линейных антенн.

Для нахождения поля излучения линейной антенны они разбиваются на участки очень малой длинны (диффиринцально малые участки) в пределах которого ток остаётся постоянным.

Если dl и распределение тока постоянно, то каждый участок представляет собой элементарный электрический излучатель (диполь Герца). Излучение всей антенны определяется суммированием электромагнитных полей, создаваемых отдельными излучателями.

6.2 Поле излучения аппертурных антенн.

Электромагнитное поле всей антенны находится интегрированием полей, создаваемых отдельными элементарными площадками.

6.3 Излучение элементарного электрического диполя.

Элементарным электрическим диполем или диполем Герца называется прямолинейный тонкий проводник длинной вдоль которого амплитуда и фаза тока остаются неизменными.

На произвольном расстоянии поле излучения можно представить в следующем виде:

,

.

,

,

z_в - волновое сопротивление свободного пространства, равное

120

- волновое число.

Анализирую выражение видим:

1. Т. к. у вектора E присутствует только -овая составляющая, а у вектора H - -тая составляющая, то векторы E и H в дальней зоне будут перпендикулярны друг другу;

2. Векторы E и H изменяются во времени синфазно. Фаза изменяется пропорционально величине (где коэффициент фазы, r - радиус), поэтому поверхность равных фаз представляет из себя сферу, и элементарный электрический излучатель является источником сферических волн;

3. Зависимость составляющих векторов E и H от угловых координат характеризуются функцией sin . Поэтому, амплитудная диаграмма направленности будет иметь следующий вид:

F( .

4. Сопротивление излучения, найденное с учетом формул (2.1) может быть представлено в виде:

(2.2)

6.4 Излучение элементарной электрической площадки источника Гюйгенса.

Размеры dx,dy ,

Из-за малости геометрических размеров излучение элементарной площадки можно рассматривать как излучение двух взаимно перпендикулярных диполей, электрического и магнитного.

Магнитный диполь – равномерно распределяющийся магнитный ток. Изучение магнитного диполя очень похоже на изучение эл.диполя, разница состоит в следующем, компоненты вектора Е создаваемые эл.диполем в случае магнитного диполя превратятся в компоненты вектора Н и наоборот.

1. Поле в плоскости XOZ ( :

(2.3),

E_s - значение поля на поверхности,

dS - размер рамки,

F( амплитудная диаграмма направленности:

2. YOZ - плоскость магнитного вектора, параллельная магнитному диполю ( :

(2.4),

Согласно формулам (2.3), (2.4) элементарная электрическая площадка создает однонаправленное излучение, имеющее форму кардиоиды.