7.2.3. Дальня зона

Наведемо в табл. 7.3 формули для складників поля магнітного випромінювача, які отримано на основі принципу «переставної двоїстості» для дальньої зони із формул (7.21)...(7.23). На підставі наведених вище положень отримаємо формули для лінійного вібратора з фіктивним магнітним струмом (7.49)...(7.51) та рамкового, з реальним електричним струмом (7.52)...(7.54).

Таблиця 7.3. Складники поля елементарного магнітного випромінювача у дальній зоні

Фіктивний магнітний струм				Електричний струм
№	Формула	№ формули	№		Формула	№ формули
1		(7.49)	1			(7.52)
2		(7.50)	2			(7.53)
3		(7.51)	3			(7.54)

Звідки також випливає, що за модулем, фази хвиль Е(t) та Н(t) співпадають, тобто вектор Пойнтинга має середнє значення, отже існує процес перенесення електромагнітної енергії.

Визначимо хвильовий імпеданс з (7.49) та (7.51), або (7.52) та (7.54):

.

Для вільного простору (див. 7.24) .

Щодо діаграми спрямованості магнітного елементарного випромінювача – вона аналогічна діаграмі диполя Герца, але зорієнтована перпендикулярно.

7.2.4. Потужність та опір випромінювання елементарного магнітного випромінювача

Електромагнітне поле, що створює рамковий випромінювач, являє собою просторову локально пласку хвилю, яка переносить потужність в радіальному напрямі за аналогією з диполем Герца.

Опір випромінювання:

(7.55)

потужність випромінювання:

(7.56)

7.3. Елементарний щілинний випромінювач

7.3.1. Метод розв’язку завдання

Окрім проаналізованих вище: диполя Герца та магнітного рамкового елементарного випромінювача, проаналізуємо, так званий, елементарний щілинний випромінювач. Теоретично, це випромінювальна система, що є нескінченною ідеальною провідною площиною, в якій прорізано щілину довжиною та шириною(рис. 7.12).

Рисунок 7.12. Елементарний щілинний випромінювач

Якщо в щілині створити змінне електричне поле, то така щілина є елементом, в якому «протікає» фіктивний магнітний струм у напрямі, паралельному довгим краям щілини.

Для того, щоб дану щілину вважати елементарним випромінювачем, необхідне виконання нерівностей: , та .

Відповідно до принципу переставної двоїстості щілинний випромінювач дуальний відносно електричного випромінювача – він є різновидом магнітного випромінювача.

Щоб розв’язувати цю задачу, використаємо принцип переставної двоїстості до визначених раніше проекцій векторів поля елементарного електричного випромінювача в дальній зоні, діелектричного середовища без втрат, з урахуванням, що

(7.57)

(7.58)

Зауважимо, що у дальній зоні елементарний щілинний випромінювач має один складник напруженості електричного поля, направлений за ортом азимутної координати . Це означає, що силові лінії вектора напруженості електричного поля, що виходять з щілини, на деякій відстані приймають форму кіл. На практиці величиною, що характеризує збуджувальне джерело, замість фіктивного магнітного струмувикористовують комплексну амплітудунапруги в щілині, що вимірюється безпосередньо у вольтах. Із урахуванням, що комплексна амплітуда магнітного струму чисельно дорівнює подвоєній комплексній амплітуді напруги в щілині:

, (7.59)

запишемо фактичні формули для розрахунку проекцій векторів електромагнітного поля в дальній зоні для щілинного випромінювача:

(7.57а)

(7.57б)

Далі визначимо формули потужності та опору випромінення.