《电磁场与电磁波》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 电磁辐射及原理

第十章电磁辐射及原理主要内容电流元辐射，天线方向性，线天线，面天线，天线阵，对偶原理镜像原理，互易原理惠更斯原理公对偶原理1.电流元辐射6.镜像原理7.天线方向性互易原理对称天线辐射8.3.惠更斯原理天线阵辐射9. 面天线辐射电流环辐射10.S

第十章 电磁辐射及原理 主 要 内 容 电流元辐射，天线方向性，线天线， 面天线，天线 阵，对偶原理，镜像原理，互易原理，惠更斯原理。 1. 电流元辐射 2. 天线方向性 3. 对称天线辐射 4. 天线阵辐射 5. 电流环辐射 6. 对偶原理 7. 镜像原理 8. 互易原理 9. 惠更斯原理 10. 面天线辐射

内壁电流电流元1.电流元辐射一段载有均匀同相的时变电流的导线称为电流元，而且 d <<l，l<< 几 _ l<<r。均匀同相电流是指导线上各点电流的振幅相等，且相位相同

1. 电流元辐射 一段载有均匀同相的时变电流的 导线称为电流元，而且 d << l，l I l <<  ，l << r。 d 均匀同相电流是指导线上各点 电流的振幅相等，且相位相同。 电流元 内壁电流

电流元周围媒质是无限大Z的均匀线性且各向同性的理想8, μP(x, y, z)介质。V×V×E-kE=-jojIy10V×V×H-kH=VxJx中 k=oμ利用失量磁位A计算辐射场VV.AH-IV×AE=-j@A+joμsA(r) =芒[ le-ir-r1式中dIr-r4元JT>

电流元周围媒质是无限大 的均匀线性且各向同性的理想 介质。 利用矢量磁位 A 计算辐射场。 r Il z y x  ,  P(x, y, z) O  H − H =  J 2 k E E jJ 2  − k = − H =  A  1     j j A E A   = − +   −  = − −  l k r r I l r r A r d | | e 4π ( ) j | | 式中  式中 k = 

-j"r-r-元1l<<a, 1<<r,r'<lr-r又因电流仅具有z分量，即 dl'=e.d"。μI I-jk因此A(r) =e,A.A.e4元r分析天线的电辐射特性，使用球坐标系较为方便。矢量位A在球坐标系8, μ中的各分量为A0A, = A, cos0IAg = -A, sin dA, = 0

分析天线的电辐射特性，使用球坐标系较为方便。  r Il z y x   ,  l  , l  r, r   l   −  = − −  l k r r I l r r A r d | | e 4π ( ) j | | 又因电流仅具有z 分量，即 l 。  z dl = e d  Ar = A z cos A = −Az sin  A = 0 矢量位 A 在球坐标系 中的各分量为 Az Ar -A z A z A(r) = e kr z r I l A j e 4π − =  因此 , 1 1 r  r − r r   2π j 2π j e e − −  −  r r

由 H=1×A 求得磁场强度各个分量为uk’l I sin 0± -jkH.Q(krk2r?4元H=H, =0V.A或者×H= joεE，根据由E =-jo A+jous磁场强度算出电场强度为k'I l cos0I-ikE, =k2r2k3r32元08k31 I sin 01ikE。=-jk24元0krE,=0

由 H =   A 求得磁场强度各个分量为  1 kr k r k r k I l H j 2 2 2 e j 1 4π sin −       = +   = = 0 H Hr 由 ，或者 ，根据 磁场强度算出电场强度为   j j A E A   = − +  H = j E e j 1 2π cos j j 2 2 3 3 3 kr r k r k r k I l E −       = − +   kr k r k r k r k I l E j 2 2 3 3 3 e 1 j 1 4π sin j −       = − − + +    = 0 E