2095

Элементарный щелевой излучатель

Доклад

Энергетика

Данная излучающая система представляет собой бесконечную металлическую плоскость. Для возбуждения в щели переменного магнитного тока могут быть использованы различные способы.

Русский

2013-01-06

56.25 KB

33 чел.

Элементарный щелевой излучатель.

Данная излучающая система представляет собой бесконечную металлическую плоскость, в которой прорезана щель длиной L и шириной Δ. Для возбуждения в щели переменного магнитного тока могут быть использованы различные способы. Так источник высокочастного напряжения может быть подключен к обеим кромкам щели. При этом получается двухстороннее возбуждение щели, поскольку электромагнитная энергия излучается в оба полупространства. На практике часто применяют одностороннее возбуждение щелевого излучателя, например, с помощью прямоугольного волновода с волной H10. Здесь переменные электронные заряды на кромках щели наводятся за счет протекания поверхностных электрических токов по участку плоскости, закорачивающий волновод.

Для того, чтобы рассматриваемая щель могла считаться элементарным излучателем, необходимо выполнение условия l <<λ при этом обычно Δ<<l .

Случай двухстороннего возбуждения щелевого излучателя - применим принцип перестановочной двойственности к известным составляющим поля элементарного электрического излучателя выпишем составляющие поля справедливые в дальней зоне:

- для электрического излучателя:

.

.

- для щелевого, излучателя:

То, что элементарный щелевой излучатель в дальней зоне имеет единственную составляющую электрического вектора, направленную по сферической координате φ, говорит о том, что силовые линии электрического поля, выходя из щели, приобретают на некотором удалении форму окружностей.

На практике в качестве величины, характеризующей интенсивность источника, гораздо удобнее использовать не амплитуда стороннего магнитного тока IM, а напряжение, в щели Uщ , измеряемое в вольтах.

Тангенсальная составляющая магнитного поля на поверхности проводящей полоски исходя из закона полного тока:

предполагается, что полоска нулевой толщины

Полагая, что напряженность электрического поля в зазоре щели постоянна, имеем:

в силу перестановочной двойственности:

Откуда:

что позволяет записать окончательные выражения для составляющих электромагнитного поля щелевого излучателя в дальней зоне:

Среднее значение вектора П. имеет единственную составляющую, направленную по координате r :

откуда непосредственно может быть вычислена излучаемая мощность:

;

Сравним эффективности рассмотренных, видов элементарных излучателей. Пусть имеются два совершенно одинаковых по конфигурации излучателя, один из которых электрический, а другой – щелевой. Пусть по электронному излучателю протекает ток I , Каково должно быть напряжение Uщ , для того, чтобы излучаемые мощности совпадали? Т.е. должно выполняться равенство:

Пусть ток I=1 А. Тогда из формул имеем: Uщ=188 В. Данный результат говорит о недостатке щелевого излучателя, поскольку напряжение в щели существенным образом ограничено, возможностью электрического пробоя.

Существуют и другие излучающие системы, поле которых сходно с конфигурацией поля щелевого излучателя - излучатель в виде достаточно малой проволочной петли, по которой протекает переменный электрический ток с амплитудой Iэ . Здесь можно предположить, что в направлении, перпендикулярном плоскости петли, протекает сторонний магнитный ток Iм . По этой причине достаточно малые щелевой и рамочный излучатели могут быть отнесены к классу элементарных магнитных излучателей.

(H-направлен в другую сторону)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83640. Переходные процессы в нелинейных цепях 165 KB
  На нелинейные цепи не распространяется принцип суперпозиции поэтому основанные на нем методы в частности классический или с использованием интеграла Дюамеля для расчета данных цепей не применимы. Отсутствие общности подхода к интегрированию нелинейных дифференциальных уравнений обусловило наличие в математике большого числа разнообразных методов их решения нацеленных на различные типы уравнений. Применительно к задачам электротехники все методы расчета по своей сущности могут быть разделены на три группы: аналитические методы...
83641. Графические методы анализа переходных процессов в нелинейных цепях 196.5 KB
  По сравнению с рассмотренными выше аналитическими методами они обладают следующими основными преимуществами: отсутствием принципиальной необходимости в аналитическом выражении характеристики нелинейного элемента что устраняет погрешность связанную с ее аппроксимацией; возможностью проведения расчетов при достаточно сложных формах кривых нелинейных характеристик. Метод фазовой плоскости Метод позволяет осуществлять качественное исследование динамических процессов в нелинейных цепях описываемых дифференциальными уравнениями первого и...
83642. Цепи с распределенными параметрами 159.5 KB
  Однако на практике часто приходится иметь дело с цепями линии электропередачи передачи информации обмотки электрических машин и аппаратов и т. уже при к линии следует подходить как к цепи с распределенными параметрами. Для исследования процессов в цепи с распределенными параметрами другое название длинная линия введем дополнительное условие о равномерности распределения вдоль линии ее параметров: индуктивности сопротивления емкости и проводимости. Уравнения однородной линии в стационарном режиме Под первичными параметрами линии...
83643. Линия без искажений 208 KB
  Таким образом для отсутствия искажений что очень важно например в линиях передачи информации необходимо чтобы все гармоники распространялись с одинаковой скоростью и одинаковым затуханием поскольку только в этом случае сложившись они образуют в конце линии сигнал подобный входному. Однако искажения могут отсутствовать и в линии с потерями. Фазовая скорость для такой линии и затухание .
83644. Входное сопротивление длинной линии 156 KB
  В общем случае для линии с произвольной нагрузкой для входного сопротивления можно записать. Полученное выражение показывает что входное сопротивление является функцией параметров линии и ее длины и нагрузки. При этом зависимость входного сопротивления от длины линии т.
83645. Сведение расчета переходных процессов в цепях с распределенными параметрами к нулевым начальным условиям 149 KB
  Таким образом если к линии в общем случае заряженной подключается некоторый в общем случае активный двухполюсник то для нахождения возникающих волн необходимо определить напряжение на разомкнутых контактах ключа рубильника после чего рассчитать токи и напряжения в схеме с сосредоточенными параметрами включаемой на это напряжение при нулевых начальных условиях. Полученные напряжения и токи накладываются на соответствующие величины предыдущего режима. При отключении нагрузки или участков линии для расчета возникающих волн напряжения и...
83646. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 122.5 KB
  Эрстедом влияния электрического тока на магнитную стрелку. Омом было найдено соотношение между силой тока электродвижущей силой источника энергии и сопротивлением проводника по которому проходит ток т. Создателем техники трехфазного тока является русский ученый М. Им создан первый асинхронный двигатель с ротором типа беличье колесо 1889 первый трехфазный генератор переменного тока 1888.