BÀI GIÀNG: Bức xạ của Dipole điện pptx

- - -    - - -




BÀI GIÀNG: Bức xạ của
Dipole điện
1
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole điện
(
)
()
,
,
sinsin
0
R
jkii
ee
V
eee
zzz
eee
z
e
GJedV
GGiIli
GGIl

G
ρ
ρ
θ
ϕ
θϕ
θϕ
θθ
=
⇒==

=−=−

⇒

=


∫
rr
r
r
r
rr
-KháiniệmDipole điện
-Hàmbứcxạ
sin
4
0
jkR

e
jke
EWIli
R
E
θθ
ϕ
θ
π
−

=



=

r
r
r
-Trườngbứcxạ
z
z
x
y
R
i
r
i
ϕ

r
i
θ
r
θ
ϕ
2
l
2
l
−
R
e
I
e
I
2
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole điện(tt)
-Hàmphươnghướng
0
sin
4
jkR
e
H
jke
HIli

R
θ
ϕϕ
θ
π
−

=


=


r
r
r
(
)
,sin
ee
fWGiWIli
θθθ
θϕθ
==−
r
rr
(
)
,sin
e

fWIl
θϕθ
=
.sin
2
.sin
2
jkRe
jkRe
eWIl
Eji
R
eIl
Hji
R
θθ
ϕϕ
θ
λ
θ
λ
−
−

=




=



r
r
r
r
(
)
()
,sin
,
F
Fconst
θ
ϕ
θϕθ
θϕ

=


=


3
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole điện(tt)
-Cấutrúctrường

-Nhậnxét:
Phâncực
MặtphẳngE, mặtphẳngH
- Đồ thị bứcxạ
Trường điệnTrườngtừ
MặtphẳngE
MặtphẳngH
z
θ
y
ϕ
x
4
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole điện(tt)
-Côngsuấtbứcxạ
θ
ϕ
dϕ
dθ
I
e
x
z
y
dS
2
0

1
2
bxtb
dPdSEdS
W
=Π=
2
2
2
0
00
2
22
2
0
3
0
0
2
2
2
sin
2
sin
43
40
bx
e
e
e

E
PRdd
W
WI
W
ll
dI
l
I
ππ
π
θθϕ
π
π
θθ
λλ
π
λ
=

==



=


∫∫
∫
5

Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole điện(tt)
- Điệntrở bứcxạ
2
0
2
3
e
bx
l
RWπ
λ

=


- Điệntrở tổnhao
2
s
R
ωµ
σ
=
2
s
R
a
π

2
222
2
11
2242
l
eee
ss
thth
l
RR
PIdzIlRI
aaππ
−
===
∫
Điệntrở bề mặt
Điệntrở trênmộtđơnvịchiềudài
Côngsuấttổnhao
6
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole điện(tt)
- Điệntrở tổnhao
-Hiệusuấtcủaanten
2
s
th
R

Rl
a
π
=
bxbx
A
bxthbxth
PR
PPRR
η ==
++
-Hệsốhướngtính
()
()
2
2
2
,2
3
,sin
2
bx
ER
D
WP
θφπ
θϕθ
==
7
Telecommunications Program

Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole từ
(
)
()
,
,
sinsin
0
R
jkii
mm
V
mmm
zzz
mmm
z
m
GJedV
GGiIli
GGIl
G
ρ
ρ
θ
ϕ
θϕ
θϕ
θθ

=
⇒==

=−=−

⇒

=


∫
rr
r
r
r
rr
-KháiniệmDipole từ
-Hàmbứcxạ
-Trườngbứcxạ
z
z
x
y
R
i
r
i
ϕ
r
i

θ
r
θ
ϕ
2
l
2
l
−
R
m
I
m
I
0
sin
4
jkR
m
E
jke
EIli
R
θ
ϕϕ
θ
π
−

=



=−


r
r
r
8
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole từ (tt)
-Hàmphươnghướng
(
)
,sin
mm
fGiIli
θθϕ
θϕθ
==
r
rr
(
)
,sin
m
fIl
θϕθ

=
(
)
()
,
,sin
Fconst
F
θ
ϕ
θϕ
θϕθ

=


=


0
sin
4
0
jkR
m
jke
HIli
WR
H
θθ

ϕ
θ
π
−

=



=

r
r
r
sin
2
sin
2
mjkR
mjkR
jIle
Ei
R
jIle
Hi
WR
ϕϕ
θθ
θ
λ

θ
λ
−
−

=−




=


r
r
r
r
9
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole từ (tt)
H
θ
I
m
E
θ
I
e

H
ϕ
I
e
I
m
E
ϕ
H
θ
E
ϕ
10
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole từ (tt)
- Đồ thị bứcxạ
-Nhậnxét:
Phâncực
MặtphẳngE, mặtphẳngH
Đồ thị bứcxạ
Độ lớntrườngbứcxạdo dòngtừvà điệnkíchthích
TrườngtừTrường điện
-Cấutrúctrường
MặtphẳngH
MặtphẳngE
z
θ
y

ϕ
x
11
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole từ (tt)
-Côngsuấtbứcxạ
θ
ϕ
dϕ
dθ
I
m
x
z
y
dS
2
0
1
2
bxtb
dPdSEdS
W
=Π=
2
2
0
3

mm
bx
l
PI
W
π
λ

=


12
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ BứcxạcủaDipole từ (tt)
- Điện dẫn bứcxạ
2
2
2
00
12
23
e
mmmm
bx
bxbxbx
R
l
PIGG

WW
π
λ

=⇒==


-Hệsốhướngtính
()
()
2
2
2
,2
3
,sin
2
bx
ER
D
WP
θφπ
θϕθ
==
13
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố
-Kháiniệmvòng điệnnguyêntố

-Dòngkíchthích
x
y
z
(
)
,,
MR
θϕ
e
v
I
e
x
I
e
y
I
a
i
r
R
i
r
θ
ϕ
φ
dl
eeee
vxxyyz

IIiIiIi
=++
r
rrr
sin
cos
0
ee
xv
ee
yv
e
z
II
II
I
φ
φ

=−

=


=

14
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten

+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố(tt)
-Hàmbứcxạ
sin
cos
0
Ra
Ra
jkaii
ee
xxv
l
jkaii
ee
yyv
l
e
z
GiIedl
GiIedl
G
φ
φ

=−



=




=


∫
∫
rr
rr
r
r
r
r
r
!
!
cossin
cossinsinsincos
axy
Rxyz
iii
iiii
φφ
ϕθϕθθ

=+


=++



rrr
rrrr
Với
15
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố(tt)
Suyra
(
)
()
sincos
coscossinsinsinsinsincos
aR
aR
jka
jkaii
ii
edlead
θφϕ
φϕθφϕθθφϕ
φ
−
=+=−
=
rr
rr
()
()

2
sincos
0
2
sincos
0
sin
cos
jka
e
xxv
jka
e
yyv
GiIaed
GiIaed
π
θφϕ
π
θφϕ
φφ
φφ
−
−

=−





=


∫
∫
r
r
r
r
16
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố(tt)
Do tính đốixứng, nêntrườngkhôngphụ thuộcvàotọađộ ϕ
()
()
2
sincos
1
0
0
cos2sin
e
jka
eeee
yvv
G
GGiIaedjIaJkai
θ

π
θφϕ
ϕϕϕ
φφπθ
−

=


===


∫
r
rr
rr
Với
làhàmBessel bậc1
()
cos
1
0
cos
jx
j
Jxed
π
φ
φφ
π

=−
∫
khi x << 1 thì J
1
(x) ≈ x/2
17
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố(tt)
-Trườngbứcxạ
0
1
2sin
2
e
ee
v
G
GjIakai
θ
ϕϕ
πθ

=


=



r
r
r
2
2
2
2
0
sin
4
sin
4
0
e
jkR
v
e
jkR
v
E
kWI
e
Eai
R
kI
e
Hai
R
H
θ

ϕ
ϕ
θθ
ϕ
πθ
π
πθ
π
−
−

=


=



=−



=

r
r
r
r
r
r

18
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố(tt)
-Nhậnxét:
Phâncực
Hệsốhướngtính
Cấutrúctrường
I
e
v
E
ϕ
H
θ
θ
z
x
y
x
ϕ
TrườngtừTrường điện
Vòng điện
19
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòng điệnnguyêntố(tt)
-Côngsuấtbứcxạ

2
2
2
3232
00
22
44
33
ee
bxvvv
aS
PWIWI
π
ππ
λλ


==




-Điệntrở bứcxạ
2
3
0
22
2
8
3

bxv
bxv
e
v
P
S
RW
I
π
λ

==


- Đồ thị bứcxạ
MặtphẳngH
MặtphẳngE
z
θ
y
ϕ
x
20
Telecommunications Program
Telecommunications Program
AntenQ=
+ Bứcxạcủavòngtừnguyêntố
-Kháiniệmvòngtừnguyêntố
-Dòngkíchthích
x

y
z
(
)
,,
MR
θϕ
m
v
I
m
x
I
m
y
I
a
i
r
R
i
r
θ
ϕ
φ
dl
mmmm
vxxyyz
IIiIiIi
=++

r
rrr
sin
cos
0
mm
xv
mm
yv
m
z
II
II
I
φ
φ

=−

=


=

21
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòngtừnguyêntố(tt)
-Hàmbứcxạ

sin
cos
0
Ra
Ra
jkaii
mm
xxv
l
jkaii
mm
yyv
l
e
z
GiIedl
GiIedl
G
φ
φ

=−



=



=



∫
∫
rr
rr
r
r
r
r
r
!
!
cossin
cossinsinsincos
axy
Rxyz
iii
iiii
φφ
ϕθϕθθ

=+


=++


rrr
rrrr

Với
22
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòngtừnguyêntố(tt)
Suyra
(
)
()
sincos
coscossinsinsinsinsincos
aR
aR
jka
jkaii
ii
edlead
θφϕ
φϕθφϕθθφϕ
φ
−
=+=−
=
rr
rr
()
()
2
sincos

0
2
sincos
0
sin
cos
jka
m
xxv
jka
m
yyv
GiIaed
GiIaed
π
θφϕ
π
θφϕ
φφ
φφ
−
−

=−




=



∫
∫
r
r
r
r
23
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòngtừnguyêntố(tt)
Do tính đốixứng, nêntrườngkhôngphụ thuộcvàotọađộ ϕ
()
()
2
sincos
1
0
0
cos2sin
m
jka
mmmm
yvv
G
GGiIaedjIaJkai
θ
π
θφϕ

ϕϕϕ
φφπθ
−

=


===


∫
r
rr
rr
Với
làhàmBessel bậc1
()
cos
1
0
cos
jx
j
Jxed
π
φ
φφ
π
=−
∫

khi x << 1 thì J
1
(x) ≈ 1/2x
24
Telecommunications Program
Telecommunications Program
Anten
+ Bứcxạcủavòngtừnguyêntố(tt)
-Trườngbứcxạ
0
1
2sin
2
m
mm
v
G
GjIakai
θ
ϕϕ
πθ

=


=


r
r

r
2
2
2
2
0
sin
4
sin
4
e
jkR
v
e
jkR
v
kI
e
Eai
R
kI
e
Hai
WR
θθ
ϕϕ
πθ
π
πθ
π

−
−

=




=


r
r
r
r
- Đồ thị bứcxạ
MặtphẳngE
MặtphẳngH
z
θ
y
ϕ
x