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.
Aplikaci nyní
ukážeme. výpočet záření plošných antén. Jak již bylo řečeno,
k úlohám tohoto typu patří např. 9.3. Polární
diagram názornější, ale kartézské soustavě lépe odečítají číselné hodnoty. 9. Obecně je
funkce záření funkcí dvou proměnných lze představit prostoru jako těleso.
Jestliže 724H723H(9. Směrová charakteristika
elementárního dipólu rovině proložené osou nakreslena 723H722HObr.1, ale aby ještě současně
byla nulová ploše S
( )
Sna01
2 (9.
b) Huygensův zdroj (elementární ploška)
V některých úlohách známe rozložení intenzity elektrického pole nějaké ploše
(apertuře) potřebujeme vypočítat intenzitu ostatních bodech prostoru. Tyto úlohy řešíme pomocí
plošného integrálu vztahu (8.
|F/F |
|F/F |=1
max
max
ϑ
0 180 270 360
ϑ
0
0. Vynáší buď polárních anebo kartézských souřadnicích.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Funkce záření sobě zahrnuje hlavně směrové, ale některé jiné závislosti. Tak dostaneme vztah
∫ ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=
S
S
zyx
S
zyx
P
zyx dSE
dn
d
dn
d
EE )(
,,2
2)(
,,
)(
,,
4
1
ψ
ψ
π
(9.5
1
max
|F/F |
[ ]o
a) b)
Obr.Tuto funkci zvolíme tak, aby splňovala podmínky
stanovené části 725H724H9. Pro elementární dipól je
F/Fmax sinϑ .6) nemusíme uvažovat elektrické proudy, pak samotný plošný integrál lze
aplikovat přímo intenzitu pole. Poměr F/Fmax již vyjadřuje jen směrovou závislost
vyzařování nazývá poměrnou (normovanou) funkcí záření.16)
Při jeho využití pro výpočet však musíme znát nejen rozložení intenzity elektrického
pole E(S)
x,y,z ploše ale příslušné derivace podle normály.18)
.
Grafem (křivkou) lze znázornit jen některý rovinný řez. Tuto nesnáz lze vtipně obejít
díky jisté volnosti při volbě funkce . Pro některý
směr (ϕ, maximum Fmax.6), tedy pomocí Huygensova principu.17)
nebo její derivace byla nulová S
( )
Sn na02
2 =∂∂ψ (9.
Připomeňme ještě, konstanta 120π předchozích rovnicích má
rozměr ohmů.3: Směrová charakteristika elementárního dipólu
v souřadnicích polárních kartézských
Grafickým znázorněním absolutní hodnoty poměrné funkce záření směrová
charakteristika antény
