ИСТОЧНИКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА
Классификация электромагнитных излучений в зависимости от длины волны и частоты представлена в табл. 9.1. Источниками электромагнитных излучений ВЧ и УВЧ являются индукторы, конденсаторы, ВЧ-трансформаторы, применяемые для индукционного и диэлектрического нагрева. В радиоаппаратуре источниками ВЧ и УВЧ-излу-чения являются блоки передатчиков, устройства сложения мощностей, разделительные фильтры, фидеры, антенные коммутаторы и системы. Источниками СВЧ-энергии являются электровакуумные приборы (магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, лампы обратной волны), лазеры, генераторы электромагнитных колебаний, излучающие системы – антенна и эквивалент антенны, открытый конец волновода и т.д. Пространство вокруг источника электромагнитного поля условно делится на три зоны: ближнюю (зона индукции); промежуточную (зона интерференции); дальнюю зону излучения (волновая зона). Границы зон можно определить через длину волны излучения :
где – длина волны, м; с – скорость распространения света в вакууме Максимальная протяженность ближней зоны для источника, не обладающего направленностью излучения (изотропный излучатель),
для широко распространенных зеркальных направленных антенн
где D – максимальный размер раскрыва антенны (для круглой антенны D – ее диаметр), м. В ближней зоне электрическое и магнитное поля сдвинуты по фазе на . Энергия электромагнитного поля сосредоточена около проводника. Вектор Умова-Пойтинга равен нулю – излучение во внешнее пространство отсутствует. Поле характеризуется напряженностями составляющих его электрического и магнитного полей. Напряженности электрического и магнитного полей в ближней зоне определяются по формулам:
где I – ток в проводнике (антенне), А; l – длина проводника (антенны), м; – диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м; – круговая частота поля, ; f – частота поля, Гц; R – расстояние от точки наблюдения до источника излучения, м. При направленном излучении плотность потока энергии в ближней зоне по оси диаграммы направленности излучения
где – средняя мощность излучения, Вт; S – площадь излучающей поверхности, м2. Таблица 9.1
|