代入前式,得 Z1 sine Re(S。) 4a2r2 那么,着周围为真空,波阻抗Z=2=120m9,则辐射功率P为 P=802I 式中为电流强度的有效值。 为了衡量天线辐射功率的大小,以辐射电阻R表述天线的辐射功率的 能力,其定义为 R 那么,电流元的辐射电阻R为 R =80汇 由此可见,电流元长度越长,则电磁辐射能力越强
代入前式,得 Re( ) 4 sin 2 2 c 2 2 2 Sc = e = S r ZI l r 那么,若周围为真空,波阻抗Z = Z0 = 120,则辐射功率 Pr 为 2 2 2 r 80π = l P I 式中I 为电流强度的有效值。 为了衡量天线辐射功率的大小,以辐射电阻Rr表述天线的辐射功率的 能力,其定义为 2 r r I P R = 那么,电流元的辐射电阻 Rr 为 2 2 r 80π = l R 由此可见,电流元长度越长,则电磁辐射能力越强
例若位于坐标原点的电流元沿x轴放置,试求其远区场公式 解因n1e1A=e,4A=m1e相应的各球面坐标分量为 7CH A=A, sin 0 cos 9; Ae= A cos o cos 8, Ao=-A sin 对于远区场仅需考虑与距离r一次方 P(, y,2) 成反比的分量,因此,求得远区磁场强度 为 j(ee sin o+e, cos e cos o)e 2 又知远区场是向正r方向传播的TEM浪,因此,电场强度E为 E=团Hxen=-i2 (ee cos e cos o-e sin g)e 2r
例 若位于坐标原点的电流元沿x 轴放置,试求其远区场公式。 因 I l = e , x I l , x Ax A = e kr x r I l A j e 4π − = 相应的各球面坐标分量为 Ar = Ax sin cos ; A = Ax cos cos ; A = −Ax sin 对于远区场仅需考虑与距离r 一次方 成反比的分量,因此,求得远区磁场强度 为 kr r I l j ( sin cos cos )e 2 j − = − + H e e 又知远区场是向正r 方向传播的TEM波,因此,电场强度E 为 kr r r ZI l Z j ( cos cos sin )e 2 j − = = − − E H e e e 解 r Il z y x , P(x, y, z) o
由此可见,对于x方向电流元,不同场分量具有不同的方向性 因子。此结果与z方向电流元的方向性因子完全不同。由此可见 改变天线相对于坐标系的方位,其方向性因子的表示式随之改变 但是,并不以为意味天线的辐射特性发生变化,只是数学表达 式不同而已 正如前述,电流元在其轴线方向上辐射为零,在与轴线垂直的 方向上辐射最强。电流元的辐射场强与方位角无关。 2.天线的方向性 天线的方向性是天线的重要特性之一。任何天线都具有方向性, 本节将介绍如何定量地描述天线的方向性
由此可见,对于 x 方向电流元,不同场分量具有不同的方向性 因子。此结果与 z 方向电流元的方向性因子完全不同。由此可见, 改变天线相对于坐标系的方位,其方向性因子的表示式随之改变。 但是,并不以为意味天线的辐射特性发生变化,只是数学表达 式不同而已。 2. 天线的方向性 天线的方向性是天线的重要特性之一。任何天线都具有方向性, 本节将介绍如何定量地描述天线的方向性。 正如前述,电流元在其轴线方向上辐射为零,在与轴线垂直的 方向上辐射最强。电流元的辐射场强与方位角 无关
实际中使用归一化方向性因子F(,)比较方便,其定义为 F(6,p) f(O,) 式中f为方向性因子的最大值。 显然,归一化方向因子的最大值Fm=1。这样,任何天线的辐射场的 振幅可用归一化方向性因子表示为 EHEIm F(6,中) 式中E为最强辐射方向上的场强振幅。 利用归一化方向性因子可用图形描绘天线的方向性。通常以直角坐标或 极坐标绘制天线在某一平面内的方向图。 使用计算机绘制的三维空间的立体方向图更能形象地描述天线辐射场 强的空间分布
实际中使用归一化方向性因子 F(,) 比较方便,其定义为 m ( , ) ( , ) f f F = 式中 fm为方向性因子的最大值。 显然,归一化方向因子的最大值Fm= 1。这样,任何天线的辐射场的 振幅可用归一化方向性因子表示为 | | | | ( , ) E = E m F 式中 | E 为 | m 最强辐射方向上的场强振幅。 利用归一化方向性因子可用图形描绘天线的方向性。通常以直角坐标或 极坐标绘制天线在某一平面内的方向图。 使用计算机绘制的三维空间的立体方向图更能形象地描述天线辐射场 强的空间分布
已知电流元的方向性因子为f(0,)最大值,所以该电流元的 归一化方向性因子为 F(0, o)=sin e 若采用极坐标,以为变量在任何p等于常数的平面内,函数F(O,d) 的变化轨迹为两个圆,如左上图示 由于与无关,在=的平面内,以p 为变量的函数的轨迹为一个圆,如左下图 a。 电流元6 将左上图围绕z轴 旋转一周,即构成三 维空间方向图。 E
已知电流元的方向性因子为 ,其最大值 ,所以该电流元的 归一化方向性因子为 f (,) = sin f m =1 F(,) = sin 若采用极坐标,以为变量在任何 等于常数的平面内,函数 的变化轨迹为两个圆,如左上图示。 F(,) y z y x x y z r E E H H 电流元 将左上图围绕 z 轴 旋转一周,即构成三 维空间方向图。 由于与 无关,在 的平面内,以 为变量的函数的轨迹为一个圆,如左下图 示。 2 π =