Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
3 Záření antén
Vysílací anténu můžeme považovat transformátor, který převádí vlnění šířící podél
vedení vlnění volném prostoru. Plošné antény se
užívají hlavně vlnách centimetrových kratších.
Matematické vyjádření uvedených skutečností následující.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Když počítáme záření trychtýřové antény 739H738HObr. Vzdálenosti jednotlivých míst antény bodu příjmu nejsou totiž stejné proto
se liší fázová zpoždění, která vzniknou při šíření jednotlivých elementárních vln. těchto tří faktorů mají hlavní význam vzájemné
fáze příspěvků. 9.
b) Plošné antény lze výhodou považovat soubor Huygensových zdrojů. Podle této představy lze
antény třídit dvou skupin. druhé etapě pak počítáme vlastní
vyzařování, tedy intenzity pole okolním prostoru směrovou charakteristiku.
Budeme předpokládat, vzdálenost větší než několik vlnových délek, takže bod leží
v oblasti záření.
Uvažujme podle 743H742HObr.6. Zde nebudeme podrobněji
zabývat, některé poznatky získáme částech 741H740H9. Zde seznámíme základními myšlenkami řešení vnější úlohy.
Výpočet vlastností antény dvě etapy. první etapě hledáme rozložení proudu (na
lineární anténě) nebo rozložení pole apertuře antény plošné.
a) Lineární antény jsou antény, které možné účelné považovat soubor mnoha
různě položených elementárních elektrických dipólů.22). Kdyby se
například dráhy vln vyzářených dvou různých míst antény lišily polovinu délky vlny,
posunou fáze těchto vln oba příspěvky mohou navzájem zrušit.
Vyzařujícím útvarem, "anténou", jen samotná plocha ústí, tzv. je
tzv.
9. Tato část řešení nazývá
vnitřní úlohou antény. 9. této části roviny nenulová intenzita E(S)
,
zatímco zbývající části roviny předpokládáme, E(S)
= Toto rozložení dosazuje
do 740H739H(9. Všechna tato vlnění jsou koherentní bodě příjmu intenzity
všech elementárních vln sčítají.4b, proložíme rovinu ústím
antény (je nakresleno řezu tlustě). Přijímací anténa plní funkci opačnou. Jsou vesměs různá uspořádání vodičů
- drátů, trubek, pásků takže předem známe každém místě alespoň směr proudu. apertura plošné antény. každém místě takto interferuje nekonečně mnoho elementárních
vln výsledek jejich interference pozorujeme jako směrovou charakteristiku antény.5 lineární anténu (přímý vodič) délky ležící ose Na
anténě vyznačen jeden proudových elementů (elementární dipól) výšce proud
v něm označíme I(z) Bod pozorování určen pravoúhlými souřadnicemi .
. vnější úloha. Naopak jiné
příspěvky mohou sečíst. Anténu však také
můžeme považovat účelné uspořádání elementárních zdrojů.4. úloha dost obtížná speciální.
Příkladem trychtýřová anténa, štěrbinová anténa, reflektorová anténa aj. 742H741H9. Lineární
antény jsou typické pro nižší kmitočty několika gigahertzů. Při sečítání musí respektovat různé prostorové směry
vektorů jejich různé amplitudy fáze. Při
výkladu budeme držet lineárních antén; rozšíření úvah plošné antény však nebude
obtížné.
Lineární anténu představíme jako soubor elementárních dipólů, nichž každý
vyzařuje své "vlastní" vlnění
