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.
Příkladem trychtýřová anténa, štěrbinová anténa, reflektorová anténa aj.
. první etapě hledáme rozložení proudu (na
lineární anténě) nebo rozložení pole apertuře antény plošné. Při
výkladu budeme držet lineárních antén; rozšíření úvah plošné antény však nebude
obtížné. je
tzv. Podle této představy lze
antény třídit dvou skupin.
Lineární anténu představíme jako soubor elementárních dipólů, nichž každý
vyzařuje své "vlastní" vlnění.
Vyzařujícím útvarem, "anténou", jen samotná plocha ústí, tzv.
a) Lineární antény jsou antény, které možné účelné považovat soubor mnoha
různě položených elementárních elektrických dipólů.4. této části roviny nenulová intenzita E(S)
,
zatímco zbývající části roviny předpokládáme, E(S)
= Toto rozložení dosazuje
do 740H739H(9.
Výpočet vlastností antény dvě etapy.3 Záření antén
Vysílací anténu můžeme považovat transformátor, který převádí vlnění šířící podél
vedení vlnění volném prostoru.
Uvažujme podle 743H742HObr. Jsou vesměs různá uspořádání vodičů
- drátů, trubek, pásků takže předem známe každém místě alespoň směr proudu. Přijímací anténa plní funkci opačnou.6. 9. Vzdálenosti jednotlivých míst antény bodu příjmu nejsou totiž stejné proto
se liší fázová zpoždění, která vzniknou při šíření jednotlivých elementárních vln.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 . Lineární
antény jsou typické pro nižší kmitočty několika gigahertzů.Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Když počítáme záření trychtýřové antény 739H738HObr. těchto tří faktorů mají hlavní význam vzájemné
fáze příspěvků. Všechna tato vlnění jsou koherentní bodě příjmu intenzity
všech elementárních vln sčítají. Zde nebudeme podrobněji
zabývat, některé poznatky získáme částech 741H740H9. apertura plošné antény.
Budeme předpokládat, vzdálenost větší než několik vlnových délek, takže bod leží
v oblasti záření. úloha dost obtížná speciální.22). 9. Kdyby se
například dráhy vln vyzářených dvou různých míst antény lišily polovinu délky vlny,
posunou fáze těchto vln oba příspěvky mohou navzájem zrušit. Zde seznámíme základními myšlenkami řešení vnější úlohy.4b, proložíme rovinu ústím
antény (je nakresleno řezu tlustě). Tato část řešení nazývá
vnitřní úlohou antény.
b) Plošné antény lze výhodou považovat soubor Huygensových zdrojů.
9. Anténu však také
můžeme považovat účelné uspořádání elementárních zdrojů. Plošné antény se
užívají hlavně vlnách centimetrových kratších. Naopak jiné
příspěvky mohou sečíst. Při sečítání musí respektovat různé prostorové směry
vektorů jejich různé amplitudy fáze.
Matematické vyjádření uvedených skutečností následující. 742H741H9. vnější úloha. každém místě takto interferuje nekonečně mnoho elementárních
vln výsledek jejich interference pozorujeme jako směrovou charakteristiku antény. druhé etapě pak počítáme vlastní
vyzařování, tedy intenzity pole okolním prostoru směrovou charakteristiku
