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工程电磁场|工程电磁场 第五章 动态电磁场II:电磁辐射与电磁波( 二 )



按关键词阅读: 动态 工程 第五 第五章 电磁波 II 电磁场 电磁辐射 工程电磁场



7、 r的球面相切 , 且同相位 。
它们的振幅均反比于的球面相切 , 且同相位 。
它们的振幅均反比于r r , 其振幅之比定义为 , 其振幅之比定义为介质的特性阻抗介质的特性阻抗 , 反映了电磁波的电 , 反映了电磁波的电场强度和磁场强度之比 , 它又被称为场强度和磁场强度之比 , 它又被称为介质的波阻抗介质的波阻抗 。
kmAHmVEAV)/()/()/(3771201036110497000自由空间中自由空间中 在其他介质中 , 由于通常情况下 , 在其他介质中 , 由于通常情况下 ,0021, , 所以有且22,1kkv一般的 , 在线性介质中 , 一般的 , 在线性介质中 ,和和f f都是不变都是不变的 。
的 。
rrrraveeeeEEHESsinr2IH 。

8、EReRe2222求远场空间任意一点复坡印廷矢量的平均值求远场空间任意一点复坡印廷矢量的平均值电磁能量在理想介质中向无限远辐射 。
电磁能量在理想介质中向无限远辐射 。
时谐振荡的电流以波的形式向空间辐射电磁能量 。
此种辐时谐振荡的电流以波的形式向空间辐射电磁能量 。
此种辐射电磁能量的电磁场称之为射电磁能量的电磁场称之为辐射场辐射场 , 亦即 , 亦即电磁波电磁波 。
如果要使得辐射功率足够大 , 天线长度必须与波长相匹配 。
如果要使得辐射功率足够大 , 天线长度必须与波长相匹配 。
否则 , 否则 ,会变得很小 。
会变得很小 。
avS(2) (2) 同相位且它们的振幅之比为介质的特性阻抗;同相位且它们的振幅之比为介质的特性阻抗; 对于 。

9、远场中的电磁波 , 无论是电场强度还是磁场强度 , 它们对于远场中的电磁波 , 无论是电场强度还是磁场强度 , 它们的相位在以电偶极子为中心形成的球面上是等相位的 , 称的相位在以电偶极子为中心形成的球面上是等相位的 , 称等等相位面相位面为球面的电磁波为为球面的电磁波为球面波球面波 。
(1) (1) 和和S Savav相互垂直 , 且满足右手螺旋关系;相互垂直 , 且满足右手螺旋关系; EHEH(3)(3)传播方向由相位因子传播方向由相位因子 确定 , 当确定 , 当 jkr jkr 前取前取“- -”时 , 沿时 , 沿e er r方向传播;反之 , 沿方向传播;反之 , 沿- -e er r方向传播 。
可见 , 在无限方向传播 。
可见 , 在无限大空间中 。

10、 , 只需知道大空间中 , 只需知道 中的一个 , 另一个就可以利中的一个 , 另一个就可以利用上述的特点求出 。
用上述的特点求出 。
EHkrje当当f=100MHzf=100MHz(调频广播) , (调频广播) ,3m3m , 发射天线为了提高发射 , 发射天线为了提高发射功率 , 通常功率 , 通常 l l则需要很高(则需要很高(50m50m) , 而收音机的接收天线仅需) , 而收音机的接收天线仅需不到一米长即可 。
不到一米长即可 。
对于对于GSMGSM手机 , 手机 , f=1.8GHzf=1.8GHz ,0.167m0.167m , 手机基站为了提高 , 手机基站为了提高发射功率 , 通常建的很高 , 但是手机本身仅需和波长匹配即发射功率 , 通常建的很高 , 但 。

11、是手机本身仅需和波长匹配即可 。
(但是手机本身不能做得太小 , 比如小于可 。
(但是手机本身不能做得太小 , 比如小于 /4/4=4.2cm=4.2cm , 否则接受功率会太小 。
)否则接受功率会太小 。
) 例例5-15-1:个人通信系统频率范围为:个人通信系统频率范围为800MHz800MHz3GHz3GHz 。
GSMGSM系统双系统双频移动电话天线的发射功率 , 当频移动电话天线的发射功率 , 当f=900MHzf=900MHz时为时为0.10.12W2W;当;当f f =1.8 GHz=1.8 GHz时为时为0.10.11W1W 。
若将该移动电话天线近似看作为偶 。
若将该移动电话天线近似看作为偶极子天线 , 试分别计算距移动 。

12、电话极子天线 , 试分别计算距移动电话3 cm3 cm处的最大功率面密度 。
处的最大功率面密度 。
解解 :在距离一定的情况下 , 最大功率面密度出现在:在距离一定的情况下 , 最大功率面密度出现在 9090 情况情况当当f f900MHz900MHz时 , 时 , SavmaxSavmax265.2W/m265.2W/m2 226.52mW/cm26.52mW/cm2 2当当f f1.8GHz1.8GHz时 , 时 , SavmaxSavmax132.6W/m132.6W/m2 213.26mW/cm13.26mW/cm2 2以上仅是估算值 。
这是因为 , 在自由空间中 , 以上仅是估算值 。
这是因为 , 在自由空间中 , 900MHz900 。

13、MHz电磁波对电磁波对应的波长为应的波长为33.3cm33.3cm , 1.8 GHz1.8 GHz电磁波对应的波长为电磁波对应的波长为16.7cm16.7cm 。
而移 。
而移动电话的天线长度既不满足远小于波长 , 也不满足远场条件 , 动电话的天线长度既不满足远小于波长 , 也不满足远场条件 , 并且还未考虑使用移动电话时人体头部媒质对电磁场的扰动 。


稿源:(未知)

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