電磁場習(xí)題解答：第六章 電磁波的輻射_第1頁
電磁場習(xí)題解答：第六章 電磁波的輻射_第2頁
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1、第六章 電磁波的輻射內(nèi)容提要：磁失勢的多極矩展開當(dāng)我們研究隨時間變化的電流或電荷分布于空間一很小區(qū)域內(nèi)的輻射問題時，可作多極展開。第一項：為電偶極子的勢，其中，為電荷分布的電偶極矩。第二項： 、為磁矩，電四極矩的貢獻。其中磁偶極矩電四極矩為：電偶極子和磁偶極子輻射偶極子輻射是一種重要且簡單的輻射形式。下面我們將其主要公式表示于表格中電偶極子磁偶極子失勢輻射電場輻射磁場平均坡印廷矢量輻射功率 輻射電阻強度均一化函數(shù)線天線輻射半波天線：長度為，中心饋電的直線狀天線電流分布 輻射場 平均坡印廷矢量 輻射功率 輻射電阻 強度均一化函數(shù) 天線陣（相控陣天線）特例：N個天線單元沿極軸等距排列，相鄰天線距離

2、為，相鄰天線在方向的相位差為，單元天線的電場為。則天線陣的輻射場為：其中為相鄰天線的初相位差（可控制的）歸一化方向性因子：最大輻射條件：.即可得 由此可見改變，就可改變最大輻射方向。這就是相控陣天線的工作原理。天線的電參數(shù)天線方向性函數(shù)：定義：其中，為天線單位立體角所輻射的功率為單位立體角平均輻射功率為方向性系數(shù)為場強度的歸一化函數(shù)或方向圖因子 天線的波束寬度 定義：主波束兩側(cè)最大值一半的兩點（即半功率點或場強下降為最大值的）之間的 夾角為波束寬度。 天線的效率 定義： 其中，為天線的輻射功率，為輸入到天線的功率。 天線的增蓋函數(shù) 定義： 其中,為單位立體角平均輸入功率。 天線的輸入阻抗 定義： 下面給出電偶極子與半波天線的、與 電偶極子半波天線場強度歸一化函數(shù)方向性系數(shù)波束寬度輻射電阻 對偶定理在麥克斯韋方程中引入等效磁荷與等效電流后，僅由電荷、電流作為源激發(fā)的電磁場和僅由等效磁荷、等效磁流作為源激發(fā)的電磁場，如按下列方式進行變量調(diào)換，其場方程是對偶的。 因此，只要求出其中一組方程的解，就可根據(jù)對偶原理得到在同樣條件下另一組方程的解。另一方面，僅由面電荷、面電流構(gòu)成 的邊界條件與銀由面磁荷、面磁流構(gòu)成的邊界條件同樣是對偶的。 注意：應(yīng)用對偶定理于邊值問題時，要求方程與邊界條件都必須是對偶的。如在理想導(dǎo)體表面附近的電偶極子與雜理想磁體表面附近的磁偶極子兩者在邊界上才

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