7.5. Висновки

1. Емісіюелектромагнітних хвиль здійснюють спеціальні пристрої, які називають випромінювачі(більш коректна назва –емітери).

2. Елементарними (краще – базовими) випромінювачами є електричний вібратор(диполь Герца) та магнітні елементарні випромінювачі (рамка з електричним струмом тащілина).

3. Елементарні випромінювачі збуджують (створюють) просторову електромагнітну хвилю, яку за умов великої відстані точки спостереження, можна вважати локально пласкою з основними (необхідними для формування вектора Пойнтинга в напрямі поширення фронту хвилі ) складниками поля,– для елементарного електричного випромінювача;, – для елементарного магнітного.

4. Аналіз процесу випромінювання електричного елементарного вібратора виконано за схемою: задано величини джерела:або, на підставі співвідношеннявизначеновекторний магнітний потенціалв декартовій та сферичній системах координат; на підставі співвідношеннявизначеновектор напруженості магнітного поля; на підставі першого рівняння Максвела визначеновектор напруженості електричного поля , тобто процедура така:,.

5. На підставі аналізу отримано для електричного випромінювача (диполя Герца) один складник магнітного поля ; та два складника електричного,, але важливими для подальшого аналізу є складникита(створюють радіальний складник вектора Пойнтинга).

6. Формули складників поля елементарного магнітного вібратораотримано на підставі принципупереставної двоїстості:,,,.

7. Для реального магнітного випромінювача в розрахункових формулах елемент фіктивного магнітного струму (стрижень) замінено на елемент реального електричного струму(рамку)

.

8. Залежно від відстані між випромінювачем та точкою спостереження простір умовно поділяють на ближнютадальнюзони.

9. В ближнійзоні електромагнітна хвиля не поширюється (це зонаіндукції).

10. В ближнійзоні електричного вібратора електромагнітне поле єпереважно електричним:;;;(полевисокоомне).

11. В ближній зоні магнітного вібратора електромагнітне поле єпереважно магнітним:;;;(поленизькоомне).

12. В дальнійзоні існує електромагнітне поле (це зонахвильового процесу), у вільному просторі:;;.

13. У проміжнійзоні силові лінії поля відокремлюються від вібратора – починає формуватися електромагнітна хвиля.

14. З метою порівняння випромінюваної потужності різних випромінювачів за умови однакової сили струму введено поняття «опір випромінювання».

15. Для електричного вібратора (диполя Герца), рамки зі струмом та щілинного випромінювача, опір випромінювання, відповідно: ;;(для диполя Герцаl– довжина вібратора, для щілинного – довжина щілини).

16. Інтенсивність випромінювання елементарних випромінювачів різна в різних напрямах, тому застосовують поняття – характеристика спрямованості.

17. Для електричного та магнітного вібраторів характеристика спрямованості: ; для елемента Гюйгенса.

18. Із застосуванням антени за принципом елемента Гюйгенса можна визначити напрям на джерело випромінення.

7.6. Контрольні запитання та завдання

1. Поясніть сутність, так званих, елементарнихелектричного та магнітного випромінювачів.

2. Визначте складники електромагнітного поля, що створює диполь Герца, в загальному випадку.

3. Охарактеризуйте поняття «гранична відстань», визначте критерії поділу на ближню і дальню зони.

4. Визначте складники електромагнітного поля, що створює диполь Герца в зоні індукції; охарактеризуйте залежності, та наведіть графік залежності відношеннявід відстані.

5. Проаналізуйте процес випромінювання електричного елементарного вібратора.

6. Визначте складники електромагнітного поля, що створює диполь Герца в дальній зоні; охарактеризуйте залежності, та наведіть графік залежності відношеннявід відстані.

7. Наведіть формули складників поля елементарного магнітного вібратора.

8. На підставі принципу переставної двоїстості визначте складники електромагнітного поля магнітного випромінювача.

9. Обґрунтуйте можливість застосування рамки зі струмом, як елементарного магнітного випромінювача; визначте складники електромагнітного поля, які він випромінює.

10. Визначте елементарний щілинний випромінювач, наведіть формули для розрахунку проекцій векторів електромагнітного поля в дальній зоні для щілинного випромінювача.

11. Поясніть сутність потужності та опору випромінювання на прикладах магнітних випромінювачів та диполя Герца.

12. Поясніть сутність поняття характеристика спрямованостіта обґрунтуйте її форму для елементарного електричного випромінювача, елементарного магнітного випромінювача, елемента Гюйгенса.

13. Поясніть чому ближню зону називають зоною індукції.

14. Поясніть чому у ближній зоні =0.

15. Поясніть чому дальню зону називають зоною випромінення, абоелектромагнітної хвилі.

16. Поясніть чому в дальній зоні ≠ 0.

17. Поясніть сутність відношеннядля елементарного електричного та магнітного випромінювачів у ближній та дальній зонах.

18. Поясніть чому застосування терміну «хвильовий імпеданс» не завжди є коректним.

19. Обґрунтуйте, із застосуванням якого випромінювача можна визначити напрям на джерело випромінення.

20. Графічно наведіть характеристики спрямованості, тобто діаграму спрямованостідиполя Греца та елемента Гюйгенса.

Далі треба з’ясувати процеси (хвильові явища) на границі розподілу двох середовищ, як це є в реальних умовах поширення електромагнітних хвиль.

153