Expresiile (1) la (5) pentru câmpul rezultant aparent simplu; dar într-o poziție arbitrară a punctului de observație de integrare sau de proces însumării nu permite expresii închise simple, care să permită o interpretare vizuală. Această complexitate este legată în primul rând de faptul că domeniul fiecărui element radiant este cunoscut în propriul său sistem de coordonate coordonează asociate cu radiatorul în sine. Pentru a găsi necesitatea câmpului prezent rezultante să intre aceeași pentru toate elementele sistemului de coordonate și să exprime toate elementele câmpului în sistemul general al coordonatelor-ordonate.
Cel mai mare interes practic în câmpul electromagnetic antenă radiație pre-stavlyaet generate la o mare distanță de ea (așa-numita zonă antenă îndepărtată sau zona Fraunhofer. Formulați sunt simplificări permise la calculul câmpului la o distanță mare, și pentru a evalua această distanță poate fi mod trace-yuschim .
Să considerăm un sistem de emițători discrete egal-a orientat în Ori spațiu, și anume, astfel încât fiecare element radiant poate fi combinat cu o alta doar prin mișcarea paralelă în spațiu fără rotație. Enter pryamou-golnuyu generală sistem de coordonate x, y, z, al cărui centru se află în interiorul sistemului radiant. Alegem un element arbitrar din numărul n (fig. 3), situat la o distanță de la începutul sistemului de coordonate comun PN. Axele sistemului local de coordonate xn. YN. zn paralelă orient cu axele corespunzătoare ale sistemului de coordonate x, y, z. dem WWE, de asemenea, de coordonate sferice comună sistem de r, # 920;, # 966;. Sistemul coordonează rn. # 920; n. # 966; n, fiecare component câmp al elementului de radiație transmite în discuție are forma (codurile corespunzătoare diferite com Ponente omise)
Toate funcțiile necesare (6) și în funcție de coordonatele rn. # 920; n. # 966; n exprimate în termeni de r, # 920;, # 966;. Abordarea cu precauție specială urmează-suflare pentru înlocuirea r rn un factor de fază, deoarece chiar și o mică diferență de rn r poate duce la erori de fază mari. Astfel, dacă tactul este de numai 15 mm, frecvența la f = 10 GHz, eroarea maximă de fază prin înlocuirea rn r independent la valoarea absolută a r poate crea # 8710; F = 180 °. RN distanță. caracterizează poziția punctului de observație M în sistemul de coordonate local poate fi determinată prin formula
unde # 945; n - unghiul dintre vectorul r și p - vectorul îndreptat de la originea sistemului de coordonate comun într-o locație punct n-lea a elementului (a se vedea figura 3 cat ..).
În domeniul îndepărtat al sistemului radiant poate limita trans primele două mandate ale unui număr, și anume pune
Ecuația de mai sus este echivalentă cu grinzi efectuate la punctul de observație M a începutului sistemului comun de coordonate și localizarea punctului de elementul radiant, considerat sunt paralele (vezi. Fig. 3b). Valoarea # 945 COSC pn; n = # 8710; rn este numit calea de diferență Lou cineva. De raze paralele o dată egalitatea de coordonate unghiulare: # 920; n = # 920;, # 966; n = # 966;. Prin urmare, vectorii E generat emițători cardului-TION la punctul de observație, paralele între ele; Componentele rezultate vector pot fi găsite ca suma componentelor fiecare dintre câmpurile elementare; pentru fiecare dintre componentele câmpului pot fi luate în afara funcției de conectare însumare corespunzătoare complexului com-nam.
Fig. 3 - interpretare grafică pentru a determina distanta RN
Firește, ipotezele de mai sus mai stricte, cu atât mai mare distanța r. Definirea mai precis, la ce distanță le puteți utiliza. Eroarea principal determinată de al treilea mandat la determinarea rn. Scăparea acest termen oferă o eroare atunci când sunt un factor de fază numerică. Dacă avem nevoie ca eroarea de fază care nu depășește la π / 8, și anume, 22,5 °, astfel încât este necesar să se
Notă din nou această condiție (9) dă limita superioară a zonei de distanță în acesta în sectorul poziției unghiulare a mentelor puncte de observație în ceea ce privește antena, deoarece este valabilă pentru unghiurile # 945; n. aproape de tt / 2. pentru valori # 945; n. aproape de zero, cerințele la distanța r, în mod semnificativ slăbit-lyayutsya, adică hotar câmp departe în aceste direcții apropiate de antenă și este definită printr-o fază de erori substanțial mai lungi când însumate (5) și erorile de amplitudine cauzate de diferența în E-rn de r. Astfel, pentru o antenă de delimitare geometrie anumită zonă de departe depinde de poziția unghiulară a punctelor de observație.
De obicei, distanța dintre antena de transmisie și la punctul EMA este substanțial mai mare decât cea cerută de formula (9), dar cunoașterea limitelor zonei de departe este important în experimental Investigațiile caracteristicilor antenelor, în special pentru măsurarea NAM.
Astfel, fiecare componentă a câmpului rezultat poate fi calculată ca
Sistemul descris mai sus identice elemente radiante-ing sunt cunoscute ca matrice de antenă (AR) și este utilizat pe scară largă în tehnologia de antenă pentru crescut model radiații. De la tine, expresia (10) arată că pentru modelul de radiație AR a sistemului fascicul întreg, și anume, dependență de intensitatea câmpului unghiular coordonatei este determinat pentru fiecare dintre componentele expresiei dată în referința.
Subliniem că factorul de sistem pentru fiecare element de antenă matrice identic aranjate într-un spațiu definit de trei factori: amplitudinea curentului în elementele, fazele curenților din elementele și defazajul între câmpurile de crustă prin diferența în calea razelor de fiecare element în raport cu fasciculul, a avut loc în punctul de observație de la începutul sistemului de coordonate comun.
Calculul câmpului în zonele intermediare și în apropiere este semnificativă, dar mai dificilă decât în domeniu departe, din cauza imposibilității folosirii ipotezelor făcute mai sus. Principala diferență în structura zonei câmpului pro-interstițial între câmpul de departe este afișată. domeniu care se constată o scădere monotonă ca 1 / rnakladyvaetsya prezentă atenuare oscilante amplitudine, iar dependența câmpului unghiular este independent de r, acelea. NAM în zona intermediară este distorsionată. În zona din apropierea câmpului au ambele transversale și componentele longitudinale, dependența de rnosit distanța este neregulată. Non-necesitatea domeniul cunoașterii în zonele intermediare și lângă asociate cu calcularea impedanță de intrare a antenei, efectele de cuplare reciproce între antene strâns distanțate (-problemă clorhidric compatibilitate electromagnet (EMC)), câmpul antenei personalului conductivă-service. În plus, cunoașterea structurii în câmp apropiat sau zona pro-interstitiale permite conversia determinată prin antena NAM fisionabil corespunzătoare în câmpul de departe. Acest lucru este utilizat în practică pentru antene mari, ale căror dimensiuni excesiv de mari câmp la distanță [vezi. formula (9)], ceea ce face o măsurare directă a NAM în domeniu departe.