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.
5: Záření lineární antény
Příspěvek nakresleného elementu intenzitě pole dán vztahem 744H743H(9.
V exponentu vyjádříme vzdálenost r(z,ζ) využitím pravidel počítání malými čísly
( )
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛ −
+≅⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
+=−+= 2
0
2
2
1
0
2
0
0
22
0 11,
r
z
r
r
z
rzrzr
ζζ
ζζ (9. Dále
ve jmenovateli (ale pouze tam) položíme výraz r(z,ζ) protože rozdíly r(z,ζ) jsou
malé vůči vzdálenosti uvedenou přibližností dopustíme malé chyby amplitudě
příspěvků.Elektromagnetické vlny, antény vedení 93
ϑ
l
dz
z
P
I(z)
r
ro
O O'
r(z, )ζ
ζ
Obr. Fresnelova oblast začíná přibližně vzdálenosti
několika vlnových délek antény jde nekonečna. Zavedeme polární souřadnice (r,ϑ) podle 749H748HObr. Intenzita
E(P)
, kterou vybudí bodě celá anténa, součtem příspěvků všech elementů, tedy
integrálem
( )
( )
( )ζ
ϑ
ζ
,
sin
2
60
,
0
)(
zr
e
dz
k
jzIE
zjkrl
P
−
∫= (9.26)
.23)
Abychom mohli integrál vyřešit, jsou nutná některá zjednodušení.12).
b) Bod tak daleko, délka antény velmi malá vůči vzdálenosti tedy
l Pak možné další zjednodušení. Funkce sinϑ se
v okolí směrů π/2 mění jen pomalu můžeme vytknout před integrál. exponentu exp(-jkr(z,ζ)) tak postupovat nemůžeme, protože pak všechny
příspěvky měly zdánlivě stejnou fázi všechny antény byly všesměrové. Rozdíly drah vln
r(z,ζ) když jsou malé vůči jsou obvykle srovnatelné vlnovou délkou fáze
příspěvků mohou lišit.5 ,
v nichž cosϑ úpravou dostaneme
( ϑ
ζ
ζζζζ cos
22
2
12,
2
2
2
22222
z
r
z
r
r
zz
rzzrzrzr −+=⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
+≅−+=−+−= (9.23) pak je
( dz
r
z
jkzI
r
ek
jE
ljkr
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛ −
−= ∫
−
0
2
00 2
expsin
2
60
0
ζ
ϑζ (9.24)
Podle 745H744H(9.25)
Integrál 746H745H(9.25) prostudovaný pro nepříliš složité funkce I(z) řešitelný.24) výsledkem 748H747H(9. Při úpravě funkce r(z,ζ) rozlišíme dvě situace. 9.
a) Bod není příliš daleko, takže délka antény není zanedbatelná vůči . Oblast
prostoru, kde lze takto počítat (použít úpravu 747H746H(9.25)), nazývá
Fresnelova oblast (čti "Frenelova oblast"). 9
