TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ KỸ THUẬT ANTEN Tài liệu tham khảo:Trường điện từ và truyền sóng - Phan Anh - NXB ĐHQGHN Lý thuyết và kĩ thuật anten – Gs Ts Phan Anh – NXB khoa học kỹ thuật. Trường và sóng điện từ – Phan Anh (dịch) – NXB ĐH và TCCN NỘI DUNG CHƯƠNG I. SÓNG ĐIỆN TỪ VÀ TRUYỀN SÓNG CHƯƠNG II. LÝ THUYẾT VÀ KỸ THUẬT ANTEN CHƯƠNG III. CÁC LOẠI ANTEN Chương I. Sóng điện từ và truyền sóng. Giíi thiÖu • - Trường điện từ là một dạng đặc biệt của vật chất. Nó tồn tại dưới dạng sóng hoặc hạt, có tác dụng tương hỗ với các hạt mang điện. Trong chân không trường điện từ truyền với vận tốc ánh sáng (3.10 8 m/s) • - Năng lượng của trường điện từ có thể biến đổi từ dạng này sang dạng khác nhưng luôn bảo toàn • Theo định luật Einstein năng lượng và khối lượng trường điện từ có quan hệ: • • W= m.c 2 (J) • W: năng lượng; • m: Khối lượng (kg); • c: Vận tốc ánh sáng (m/s). Hệ phương trình Maxwell • Phương trình Maxwell thứ nhất: H T d E J J t rotH ε ∂ = = + ∂ Trong đó: : Cường độ từ trường (A/m); : Mật độ dòng điện dẫn (A/m 2 ); : Cường độ điện trường (V/m); : Hằng số điện môi (F/m); : Điện dẫn suất (S/m); d J E σ = E ε T d dich J J J = + σ Ý NGHĨA PHƯƠNG TRÌNH MAXWELL THỨ NHẤT • Từ trường có thể được gây ra không chỉ bởi dòng điện dẫn mà do cả dòng điện dịch, nghĩa là do sự biến đổi của cường độ điện trường theo thời gian. • Tác dụng của dòng điện dẫn và dòng điện dịch là như nhau trong việc tạo ra từ trường. Hệ phương trình Maxwell • Phương trình Maxwell thứ hai: H t rotE µ ∂ = − ∂ Trong đó: : Độ từ thẩm của môi trường (A/m); µ Ý NGHĨA PHƯƠNG TRÌNH MAXWELL THỨ HAI • Từ trường biến đổi theo thời gian sẽ tạo ra điện trường. Hệ phương trình Maxwell - Phương trình Maxwell thứ ba: : Mật độ điện tích - Phương trình Maxwell thứ tư: ý nghĩa: Là hai phương trình xác định mật độ nguồn của điện trường và từ trường div E ρε = ρ 0div H µ = • Hệ hương trình Maxwell đầy đủ d E J t rotH ε ∂ + ∂ = H t rotE µ ∂ = − ∂ div E ρε = 0div H µ = [...]... là trường cảm ứng và khu gần được gọi là khu cảm ứng 1.1 Sóng điện từ - Trường vùng xa Điện trường và từ trường ở vùng xa luôn luôn đồng pha nhau Vì thế giá trị trung bình của vecto poynting luôn khác không và năng lượng bức xạ được dịch chuyển từ nguồn vào không gian xung quanh Trường điện từ bức xạ ở vùng xa có dạng sóng cầu, có vecto điện và từ vuông góc với hướng truyền lan Sóng điện từ trong trường. ..Kết luận • Có biến thiên của điện trường dẫn đến có từ trường biến thiên và ngược lại • Dòng điện dẫn và dòng điện dịch có vai trò như nhau trong việc sinh ra từ trường • Trong chân không vẫn tồn tại điện từ trường Định lý Poynting Đây là định lý về sự bảo toàn năng lượng trong trường điện từ Phát biểu: Năng lượng trường điện từ chảy qua một đơn vị điện tích trong một đơn vị thời gian được... trường có chiết suất khác nhau - Nhiễu xạ khi bước sóng xấp xỉ với kích thước vật cản - Tán xạ khi bước sóng nhỏ hơn vật cản 1.1 Sóng điện từ 1.1.2 Bức xạ sóng điện từ a Định nghĩa Quá trình truyền trường điện từ từ nguồn vào không gian gọi là quá trình bức xạ trường điện từ Bức xạ trường điện từ chỉ xảy ra với nguồn biến thiên b Bức xạ của dipol điện Trường vùng gần ở khu gần thì các thành phần điện. .. W/m2 1.1 Sóng điện từ 1.1.1 Sóng điện từ phẳng a Khái niệm: Sóng điện từ tạo ra các vectơ điệnE và từH có biên độ và pha giống nhau và hợp thành các mặt đồng pha và đồng biên là những mặt phẳng thì được gọi là sóng điện từ phẳng b Môi trường truyền sóng: - Điện môi lý tưởng (đồng nhất không tổn hao) - Đồng nhất, có tổn hao - Bán dẫn Nhận xét: Sóng điện từ không lan truyền trong môi trường kim loại... ngắn và cực ngắn Anten đặt cao là anten có bộ phận thu và phát sóng điện từ nằm ở cao so với mặt đất (cỡ vài bước sóng) Anten đặt cao Giả thiết đặt ra: Tại A có anten phát với công suất P1 Hệ số định hướng D1 đặt ở độ cao h1 Tại B ở độ cao h2 đặt anten thu Sóng điện từ có bước sóng r1 đường đi từ A đến B của tia tới trực tiếp r2 đường đi từ A đến B của tia phản xạ r: Khoảng cách từ anten phát đến anten. .. trí anten trong hệ thống thông tin VTĐ anten được đặt ở đầu ra máy phát và đầu vào máy thu anten phát anten thu M trường truyền - Vai trò: Là phần tử không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống thông tin VTĐ Định nghĩa: + anten phát: Là một thiết bị dùng để biến đổi năng lượng dòng cao tầng được điều chế từ máy phát thành năng lượng sóng điện từ và bức xạ vào không gian theo một quy luật xác định + Anten. .. được gọi là sóng điện từ ngang 1.1 Sóng điện từ 1.1.3 Sóng điện từ định hướng - Khái niệm: Sóng điện từ được lan truyền theo một hướng xác định, tránh sự phân tán năng lượng theo các hướng khác khi truyền thông tin giữa các thiết bị đầu cuối được gọi là sóng điện từ định hướng - Các loại hệ định hướng: + Dây song hành: Gồm hai dây dẫn để song song trong một vỏ bọc Khi đó sóng điện từ được định hướng... phần điện trường và từ trường lệch pha nhau 900 theo thời gian Do đó vecto poynting trung bình sẽ có giá trị bằng không Chứng tỏ năng lượng của trường vùng gần có tính dao động Trong một phần tư chu kỳ đầu thì năng lượng này dịch chuyển từ nguồn trường ra không gian xung quanh và trong một phần tư chu kỳ tiếp theo lại dịch chuyển trở lại giống như sự trao đổi năng lượng trong một mạch dao động Trường. .. cường độ điện và từ trường: Lời giải cho bài toán truyền sóng đất Cường độ trường tại B của tia tới trực tiếp được xác định bởi E1 = Em1 ; V/ m ei (ωt −kr1 ) Trong đó: 1 60P D1V/m: Giá trị hiệu dụng của cường độ trường tia trực tiếp Em1 = 1 r1 Cường độ trường tại B(củakr ) phảnφ được xác định: tia i xạ i ωt − 2 e e E2 = Em2 V/ m; Trong đó: 1 60P D1.R 1 Em2= r V/m 2 Giá trị hiệu dụng của cường độ trường. .. định dựa vào các đồ thị về hệ số phản xạ (ở cuối sách) khi R và biết các thông số đất (hằng số E = môi, điện dẫn suất) điện E + E 1 2 Vậy cường độ1 trường tại B là: B 1 1 = = Coi: r r2 r 1 1 EB = 60 P D1 1 + R 2 + 2 R cos β 1 Vậy ta có cường độ trường tại B là: r Trong đó: β = φ + k ∆r ∆ =r2 −r =2 r 1 h1h2 r 1 + R 2 + 2 R cos β Đặt F = : gọi là thừa số làm yếu Trong nhiều trường hợp do h1 . TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ KỸ THUẬT ANTEN Tài liệu tham khảo :Trường điện từ và truyền sóng - Phan Anh - NXB ĐHQGHN Lý thuyết và kĩ thuật anten – Gs. học kỹ thuật. Trường và sóng điện từ – Phan Anh (dịch) – NXB ĐH và TCCN NỘI DUNG CHƯƠNG I. SÓNG ĐIỆN TỪ VÀ TRUYỀN SÓNG CHƯƠNG II. LÝ THUYẾT VÀ KỸ THUẬT ANTEN CHƯƠNG