Novi Dolazak

Rješenje i demonstracija elektromagnetskog zračenja elementarne dipolne antene

Sadržaj

* Preliminarni sažetak

* Rješenje elektromagnetskog polja

* Jednadžba vodova električne energije

* Matlab crtež


Dopuna: Jednadžba sila
Kolaps

Preliminarni sažetak
Xu Damiao, koji proučava znanost: rješenje i primjena D'Alembertove jednadžbe u elektromagnetskom polju
10 lajkova · 2 komentara na članak Gore je dobivena vektorska distribucija bitova koju generira jedinični dipol u prostoru: ps: Dipol elementa mijenja se sinusoidalno, koristeći metodu fazora za rješavanje
Raspodjela elektromagnetskog polja u prostoru može se dalje riješiti korištenjem vektorskog bita A: U ovom se radu na toj osnovi analizira elektromagnetsko zračenje koje proizvodi jedinični dipol. Drugo, rješenje elektromagnetskog polja Bit vektora A rastavljen je u sferne koordinate duž smjera ez Kartezijevog koordinatnog sustava, a komponente su zapisane: Odredite magnetsko polje B u sfernim koordinatama: Zatim izračunajte električno polje E: 1* ) Nađite divergenciju u sfernom koordinatnom sustavu—— 2*) Nađite gradijent u sfernom koordinatnom sustavu—— 3*) Zamijenite u izraz za električno polje E (koristeći β=ωμε)—— Za sažetak napišite fazori električnog polja E i magnetskog polja H u obliku komponente: Do sada je dobivena distribucija elektromagnetskog polja koju generira jedinična dipolna antena u prostoru.

Električna energija

Jednadžba linije
U drugom dijelu dobiva se veličina i smjer jakosti električnog polja E u bilo kojoj točki prostora. Da bi se distribucija električnog polja slikovitije opisala, potrebno je riješiti jednadžbu električne silnice. Linija električne sile je skupina krivulja, a smjer tangente svake točke na krivulji je smjer intenziteta električnog polja u toj točki, kao što je prikazano na slici ispod: Kako bismo opisali karakteristike voda električne energije , uzmite element duljine dl=(dx,dy,dz) na liniji, koja je u istom smjeru kao E, a zatim zadovoljite: Osim toga, karakteristike linije električne sile opisane su u sfernom koordinatnom sustavu kao: Tada dobiti diferencijalnu jednadžbu koju zadovoljava linija električne sile i riješiti ovu jednadžbu da dobijemo jednadžbu linije električne sile. Vizualizacija elektromagnetskog polja može se lako realizirati korištenjem Matlaba za crtanje klastera električnih sila. Četiri, crtanje u Matlabu
Budući da je komponenta električnog polja u diferencijalnoj jednadžbi linije električne sile stvarna vrijednost električnog polja, potrebno je transformirati izraz fazora električnog polja dobiven u drugom dijelu u izraz trenutne vrijednosti: Zamijenite u diferencijalnu jednadžbu dalekovoda: Pojednostavljenje: Integriranjem lijeve i desne strane jednadžbe, možemo dobiti jednadžbu dalekovoda, gdje: Prema tome, rezultat rješenja je: Među njima, C je integralna konstanta, a svaka vrijednost C odgovara dalekovodu , a skup dalekovoda može se dobiti uzimanjem skupa C vrijednosti. Nacrtajte linije sile koje u prostoru stvara elementarna dipolna antena na sljedeći način: Prilikom crtanja uzmite određeni skup C vrijednosti i nacrtajte klaster dalekovoda koji odgovara tom skupu C vrijednosti u svakom trenutku
analizirati– Može se vidjeti da je dalekovod generiran dipolnom antenom jedinice. Istodobno, zbog međusobne pobude električnog i magnetskog polja, dalekovod se odvaja od antene i širi prema van preko određene udaljenosti. Ovo je princip zračenja jedinične dipolne antene. Dopuna: Jednadžba sila
Poput linije sile, linija sile je skup jednadžbi koje opisuju magnetsko polje, a smjer tangente svake točke na krivulji je smjer jakosti magnetskog polja u toj točki. Jednadžba linije magnetskog polja zadovoljava uvjet: Osim toga, jednadžba linije magnetskog polja također se može izvesti iz položaja vektora A: Iz drugog odjeljka može se vidjeti da je u ovom primjeru jakost magnetskog polja duž eϕ smjera sferni koordinatni sustav, odnosno Hz=0, a jednadžba magnetske silnice zadovoljava uvjet: Formula 4-1
Vektorski bit A je duž smjera z-osi, Ax=0, Ay=0, pri rješavanju magnetske indukcije: dobiti: Zamijenite u uvjet ograničenja (4-1) jednadžbe linije magnetske sile: To jest, brzina promjene Az na liniji magnetske sile jednaka je nuli, pa je linija magnetske sile u ovom primjeru jednaka liniji A. Napišite jednadžbu linija sile u smislu izraza za položaj vektora A: Svaka grupa C vrijednosti odgovara skupini linija magnetske sile, kako slijedi, nacrtajte linije magnetske sile koje generira jedinična dipolna antena u prostoru: ps: U sfernom koordinatnom sustavu električno polje E raspoređeno je po smjeru meridijana pa se pri crtanju crtaju silnice električnog polja xoz ravnine; magnetsko polje H raspoređeno je po smjeru geografske širine, a pri crtanju se crtaju silnice električnog polja xoy ravnine. Osim toga, dajte više rješenja za vizualizaciju—— 1*) Koristite z-os za predstavljanje veličine jakosti magnetskog polja i nacrtajte distribuciju magnetskog polja na xoy ravnini: 2*) U ovom primjeru, elektromagnetski valovi se šire u obliku sfernih valova, tako da se radijalni smjer može koristiti za demonstraciju promjena električnog i magnetskog polja: Uzimajući smjer osi y, os x predstavlja veličinu i smjer magnetskog polja, os y predstavlja veličinu i smjeru električnog polja, a elektromagnetski valovi se šire duž smjera osi y: Vidi se da u blizini ishodišta, odnosno područja blizu polja jediničnog dipola, električno polje zaostaje za promjenom magnetskog polja. dok su u području dalekog polja električno polje i magnetsko polje u fazi, što je u skladu s uobičajenom teoretskom analizom. Posebno nacrtajte promjenu elektromagnetskog polja u dalekom području polja u ovom smjeru i možete vidjeti karakteristike širenja elektromagnetskih valova