Chapter 7 Antennas
Chapter 7 Antennas 笔记
在本章中，我们将回顾有意天线的基础知识。这将提供计算产品附近的电磁场水平的能力，用于确定其对干扰的敏感性。将讨论用于验证法规遵从性的天线。对有意天线的分析还可以帮助我们了解无意天线的辐射能力，这正是我们试图最小化或防止的辐射能力。
1. 基本偶极天线
一般情况下，通过对天线表面的电流分布的积分能获得辐射电场和磁场。在这一章会对一些简单的天线进行研究，因为他们的在远处的辐射场和其他实际的天线的辐射场类似。
1.1. 电偶极子
电偶极子由长度为
的无穷小电流元件组成。我们假设其携带的相量电流 在沿元件长度的所有点上都具有相同的幅度和相位。
通常用球坐标系描述天线，因为从远距离天线辐射的波是球面波。该坐标系中点的位置由到该点的径向距离
，从 轴到该点的径向线的仰角 ，以及在 平面上的投影与 轴之间的方位角 来描述。 正交单位向量
指向这些坐标值增加的方向。 1.1.1. 一般情况分析
磁场强度矢量的分量变为，
电偶极子磁场强度矢量方向角分量
指向原始笔记的链接 同样有电场强度矢量，
电偶极子电场强度矢量径向分量计算式
指向原始笔记的链接 电偶极子电场强度矢量仰角分量计算式
指向原始笔记的链接 电偶极子电场强度矢量方向角分量计算式
指向原始笔记的链接 有自由空间阻抗为
， 自由空间波阻抗计算式
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为真空磁导率常数； 为真空介电常数 1.1.2. 远场情况
但是我们更加关心的是对远场的电偶极子的分析。在远场的时候，
可以被忽略。因此对于磁场强度分量和电场强度分量，可以简化为以下两个公式，即只用考虑磁场矢量的方向角分量和电场矢量的仰角分量 远场条件下电偶极子磁场强度矢量方向角分量计算式
指向原始笔记的链接 电偶极子远场条件下电场强度矢量仰角分量计算式
指向原始笔记的链接 此时的波阻抗为，
远场电偶极子波阻抗计算式
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为自由空间的波阻抗。 1.1.3. 近场情况
在近场情况下，则是公式中的
和 两项起主导作用。 在近场情况下，如果有
，那说明
- 通常有两个以上的电场和磁场
非 0 - 波阻抗
- 此时的近场为高阻抗场或者电场
如果有
，这对应于过渡场条件或近场和远场之间的边界。 1.2. 磁偶极子
假设有一个半径为
的小磁环，其磁偶极矩为
1.2.1. 一般情况分析
磁偶极子的磁场矢量和电场矢量为，
1.2.2. 远场分析
和电偶极子类似的情况，电场只用考虑方向角分量，磁场则是考虑仰角分量。
1.2.3. 近场分析
对于磁偶极子，其近场阻抗则是
2. 近场与远场的边界条件
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