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.
ddrF
r
I
dS
E
dSIRP (9. 9. Místo odpor
záření užívají také názvy vyzařovací odpor nebo zářivý odpor. vstvst IRP =
Ztrátový výkon 2
. součinu kvadrátem efektivní hodnoty vstupního proudu Ivst tyto odpory
určují vyzařovaný ztrátový výkon antény
Vyzařovaný výkon 2
.55)
Obraťme nyní pozornost výpočtu jednotlivých prvků náhradním obvodu.54)
Odpor záření vztažený kmitně proudu. mmvstvst IRIRP ΣΣΣ (9. Pro integraci zvolíme kulovou plochu velkým poloměrem a
pak platí
∫ ∫∫∫ ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
==Π== ΣΣ
ππ
ϕϑϑ
ππ
2
0 0
2
2
max
2
2
sin
60
120
1
120
. Kromě toho si
anténa během každé periody vyměňuje energii elektromagnetickým polem svém blízkém
okolí projeví existencí jisté reaktance vstupu.
Veličina Xvst reaktance záření vztažená vstupnímu proudu. Naopak každá hodnota odporu záření vztažena určitému
proudu (místu) anténě. skutečnosti anténa také ztráty (část přivedeného činného výkonu mění
v teplo), takže odebíraný výkon bude něco větší odpor svorkách také. Vztah 783H782H(9.54) umožňuje přepočítat
odpor záření jednoho místa druhého, známe-li funkci proudové distribuce I(z).53a,b)
Protože anténě obvykle stojaté vlnění, proud každém místě jiný. Nejčastěji odpor záření vztahuje buď proudu vstupnímu (Ivst)
nebo proudu kmitně (Im). Podle
prvního uvedených vztahů přísluší tedy každému proudu, tedy každému místu anténě,
jiná hodnota odporu záření.56)
.11.Elektromagnetické vlny, antény vedení 101
Anténa vyzařuje jistý činný výkon stejně velký činný výkon musí také odebírat zdroje. Vyzařovaný výkon tedy alternativně
22
. Této úvaze odpovídá náhradní obvod
antény nakreslený 782H781HObr..3. Odpor
záření antény lze vypočítat úvahou, kterou jsme již použili článku 784H783H4. 9.
Z hlediska uživatele svorkách antény musí jevit takový reálný odpor, který odebíral
stejný výkon. vstztrztr IRP =
(9. Vstupní impedance
antény, kterou pozorujeme (měříme) svorkách, rovna součtu všech uvedených složek
vstztrvstvst jXRRZ ++= (9. Odpor Rztr ztrátový
odpor antény. Výkon, který
prochází uzavřenou plochou obklopující anténu bezeztrátovém prostředí, musí být roven
výkonu, který anténa vyzařuje.
U
I
R
X
R
vst
vst
Σ vst
vstΣ
ztr
Obr.11: Náhradní obvod antény
Odpor RΣvst odpor záření antény vztažený vstupnímu proudu
