近区场因r如=测则上中的低次项可以招单令 那么 h、 lIsin e IIcose Isin e E,=-J 4兀 2πOEr 4πOEr 将上式与静态场比较可见,它们分别是恒定电流元Ⅱ产生的磁场及 电偶极子q产生的静电场。场与源的相位完全相同,两者之间没有时差 可见,近区场与静态场的特性完全相同,无滞后现象,所以近区场 称为似稳场。 电场与磁场的时间相位差为,能流密度的实部为零,只存在虚部。 可见近区场中没有能量的单向流动,近区场的能量完全被束缚在源的周 围,因此近区场又称为束缚场
近区场。因 ， ，则上式中的低次项 可以忽略，且令 ， 那么 r 1 2π kr = r kr 1 e 1 j − kr 4π sin 2 r I l H = 3 2π cos j r I l Er = − 3 4π sin j r I l E = − 将上式与静态场比较可见，它们分别是恒定电流元 Il 产生的磁场及 电偶极子 ql 产生的静电场。场与源的相位完全相同，两者之间没有时差。 可见，近区场与静态场的特性完全相同，无滞后现象，所以近区场 称为似稳场。 电场与磁场的时间相位差为 ，能流密度的实部为零，只存在虚部。 可见近区场中没有能量的单向流动，近区场的能量完全被束缚在源的周 围，因此近区场又称为束缚场。 2 π
果只剩下两个分量H和r>则上式中的高次项可以忽略,结 远区场。因r>>λ,kr 得 ZIsin e H ISin 8-jkr Eg=j 2ar 式中z=,为周围媒质的波阻抗。 上式表明,电流元的远区场具有以下特点 (1)远区场为向r方向传播的电磁波。电场及磁场均与传播方向r E 垂直,可见远区场为TEM浪,电场与磁场的关系为 (2)电场与磁场同相,复能流密度仅具有实部。能流密度矢量的方向 为传播方向r。这就表明,远区中只有不断向外辐射的能量,所以远 区场又称为辐射场
远区场。因 ， ，则上式中的高次项可以忽略，结 果只剩下两个分量 和 ，得 r 1 2π kr = r H E kr r I l H j e 2 sin j − = kr r ZI l E j e 2 sin j − = 式中 为周围媒质的波阻抗。 Z = 上式表明，电流元的远区场具有以下特点： （1）远区场为向r 方向传播的电磁波。电场及磁场均与传播方向r 垂直，可见远区场为TEM波，电场与磁场的关系为 Z 。 H E = （2）电场与磁场同相，复能流密度仅具有实部。能流密度矢量的方向 为传播方向 r 。这就表明，远区中只有不断向外辐射的能量，所以远 区场又称为辐射场
看录像补充的 (3B远且场强幅与距离r 方反比,场强随距真增加不断减 这种减不是的损耗引起的,而是波固有的扩特祖导致的 (4)远阻场强幅不与离有是,而且与现图所片的方位也有关 种诗性为无线的方向性,睡式中与方位角日现有是的函盐样 为方向性于,样)表一 由于电元语z轴放重,具有轴时临特,场与方位角中关 方向性固子为方位角日的函,四f补一,可肥,电流无在 母日的轴线方向上辐射为零,在与轴线曲直的9方向上精最强 (1也场及磁场的方向与时间是,可见,电正的射地具有线 化游性,当然在不同的方向上,场强的极化方向是不同睡
看录像补充的
Isin e ZI lsin e 22r 22r (5)电场及磁场的方向与时间无关。可见,电流元的辐射场具有线极化 特性。当然在不同的方向上,场强的极化方向是不同的。 除了上述线极化特性外,其余四种特性是一切尺寸有限的天线远区场 的共性,即一切有限尺寸的天线,其远区场为TEM浪,是一种辐射场, 其场强振幅不仅与距离r成反比,同时也与方向有关。 当然,严格说来,远区场中也有电磁能量的交换部分。但是由于形 成能量交换部分的场强振幅至少与距离严成反比,而构成能量辐射部分 的场强振幅与距离r成反比,因此,远区中能量的交换部分所占的比重 很小。相反,近区中能量的辐射部分可以忽略
（3）远区场强振幅与距离r 一次方成反比，场强随距离增加不断衰减。 这种衰减不是媒质的损耗引起的，而是球面波固有的扩散特性导致的。 （4）远区场强振幅不仅与距离有关，而且与观察点所处的方位也有关， 这种特性称为天线的方向性。场强公式中与方位角及 有关的函数称为 方向性因子，以f (, ) 表示。 由于电流元沿Z 轴放置，具有轴对称特点，场强与方位角无关，方 向性因子仅为方位角的函数，即 。可见，电流元在 = 0 的 轴线方向上辐射为零，在与轴线垂直的 = 90方向上辐射最强。 f (,) = sin （5）电场及磁场的方向与时间无关。可见，电流元的辐射场具有线极化 特性。当然在不同的方向上，场强的极化方向是不同的。 kr r I l H j e 2 sin j − = kr r ZI l E j e 2 sin j − = 除了上述线极化特性外，其余四种特性是一切尺寸有限的天线远区场 的共性，即一切有限尺寸的天线，其远区场为TEM波，是一种辐射场， 其场强振幅不仅与距离r 成反比，同时也与方向有关。 当然，严格说来，远区场中也有电磁能量的交换部分。但是由于形 成能量交换部分的场强振幅至少与距离r 2 成反比，而构成能量辐射部分 的场强振幅与距离r成反比，因此，远区中能量的交换部分所占的比重 很小。相反，近区中能量的辐射部分可以忽略
天线的极化特性和天线的类型有关。天线可以产生线极化、圆极化或 椭圆极化。当天线接收电磁波时,天线的极化特性必须与被接收的电磁 波的极化特性一致。否则只能收到部分能量,甚至完全不能接收。 为了计算电流元向外的辐射功率P,可将远区中的复能流密度矢量 的实部沿半径为r的球面进行积分,即 P= Re(S ). ds 式中S为远区中的复能流密度矢量,即 S=EnxH=en|E‖1上。|EDP Z
天线的极化特性和天线的类型有关。天线可以产生线极化、圆极化或 椭圆极化。当天线接收电磁波时，天线的极化特性必须与被接收的电磁 波的极化特性一致。否则只能收到部分能量，甚至完全不能接收。 为了计算电流元向外的辐射功率Pr，可将远区中的复能流密度矢量 的实部沿半径为r的球面进行积分，即 = S Pr Re(Sc ) dS 式中Sc为远区中的复能流密度矢量，即 H Z Z E r E H r r 2 2 * c | | | | | || | S = E H = e = e = e