lý thuyết về dipol điện

ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ -    - BÀI TẬP LỚN Môn:Lý thuyết kỹ thuật ăng ten GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS.TS TRẦN XUÂN VIỆT SINH VIÊN : MAI NGỌC LINH MSV : 50501 LỚP : DTV-ĐH2 NHÓM : N02 HẢI PHÒNG/2016 MỤC LỤC A .Khái quát lý.thuyết Dipol điện Khái niệm Di-pol điện 2.Mô hình toán Dipol điện biểu diễn véc tơ tọa độ Decac tọa độ cầu 3.Các tính chất thông số đipôl điện: - Công suất xạ -Điện trở xạ hệ số định hướng Di-pol B Hàm phương hướng đồ thị phương hướng Di-pol điện Vẽ đồ thị phương hướng không gian chiều chiều sử dụng Mathlab KHÁI QUÁT LÝ THUYẾT VỀ DIPOL ĐIỆN 1.Khái niệm: Di-pole điện.là một.phần.tử.dẫn.điện.thẳng.rất mảnh.có.độ dài l λ để.khảo sát trường vùng.xa Ta có:Góc φ chạy từ đến 3600 Góc θ chạy từ 00 đến 1800 → Nếu điểm M(R,θ,φ) thuộc tọa độ cầu ta phải biến đổi sang tọa độ đề-các Bức xạ đồng tất hướng,mô hình xạ ba chiều có hình dạng giống toroid đối xứng qua trục Di-pole.Các xạ tối đa góc bên phải lưỡng cực, =0 trục anten Do đó, lưỡng cực gắn kết theo chiều dọc đa hướng mặt phẳng nằm ngang = nằm mặt phẳng thẳng đứng Bức xạ không gian chiều Di-pole Điện trường Di-pole tỏa dọc nửa sóng ăng-ten lưỡng cực 3.Các tính chất thông số Di-pol điện a, Công suất xạ Di-pol.điện có.thể được.coi.như công suất.tiêu hao Rtđ có dòng điện với biên độ biên độ dòng điện chạy.qua Dipol.Nếu biết mô hình xạ trường từ xa ,có thể tính toán trở kháng xạ trực tiếp Đối với Di-pole Hert, tính toán thông lượng điện theo vector Poyn-ting P∑=1/2.|Ie|2.Re∑d b, Công thức tính điện trở xạ: Re∑d=2/3.ᴨ.W.(l/λ)2 Trong đó: W trở kháng sóng môi trường.Trong không gian tự W0=120.ᴨ (Ω) → Điện trở xạ phụ thuộc vào hệ số kích thước l/λ môi trường truyền c, Hệ số định hướng anten(D) tỉ số cường độ xạ anten hướng.nào so với cường độ xạ ăng ten.đẳng hướng với công suất xạ Dmax.=3/2 D(θ,φ).=3/2.sin2θ HÀM PHƯƠNG HƯỚNG VÀ ĐỒ THỊ PHƯƠNG HƯỚNG CỦA DIPOL ĐIỆN Hàm phương hướng có loại hàm phương hướng biên độ hàm phương hướng chuẩn hóa Công thức xác định hàm phương hướng Di-pol điện là: f (θ, φ) = W.Geθ= -W.Ie.l.sin θ.iθ →Chỉ phụ thuộc vào θ mà không phụ thuộc vào φ chứng tỏ hàm phương hướng của.Di-pol đẳng.hướng mp (E) vô hướng mp(H) Hàm phương hướng biên độ là: |f0 (θ, φ)|=W.Ie.l.[sin φ] Hàm phương hướng chuẩn hóa f (θ,φ) / max f (θ,φ).Mà max f (θ,φ) = F= |f (θ,φ)|.thường hàm phương hướng chuẩn hóa với hàm phương hướng.( F= f (θ,φ)) VẼ ĐỒ THỊ PHƯƠNG HƯỚNG CỦA DIPOL ĐIỆN BẰNG MATLAB 1.Vẽ đồ thị phương hướng 2d Code Math-lab function Do-thip-h(I.,.l ,a) teta.=0:0.02:2*pi; F=abs(sin(teta)); X=(1/sq.rt.(2)).*cos(teta); Y=(1/sq.rt(2)).*sin.(teta); figure polar.(teta,F) hold on plot.(x.,.y,'green') [tt,phi].=.meshgrid(0:.pi./.150:.pi,0:.pi./150:.a.*pi); f=.abs.(120*pi.*.I.*.l.*sin(tt)); X=f.*sin(tt).*cos(.phi); Y=f.*sin(tt).*sin(.phi); Z=f.*cos(tt); figure surf.(X,Y,Z) end Ta có đồ thị phương hướng 2d có góc φ=const, fm(θ)=const 330 30 60 300 0.2 0.4 0.6 0.8 270 90 240 120 210 150 180 Nhận xét: Đường tròn màu đỏ đường tròn có bán kính 0.7071 cắt đường tròn đơn vị màu xanh điểm.Góc hợp đường thẳng nối gốc tọa độ với điểm góc teta3 ( góc hướng suy giảm 3dB) Code Mathlab function dothip-h(I,L,a) teta=0:0.0.2:2*pi; F=abs(si.n(teta)); X=(1/sq.rt.(2))*.cos.(teta); Y=(1/sq.rt(2))*.sin.(teta); figure polar.(.teta,F) hold on plot(x,y,'green') figure polar.(teta,F./F) [tt,phi].=mesh.grid(0:.pi./150:pi,0:pi./150:a*.pi); f=.abs(120*.pi.*.I*.l.*sin.(tt)); X=.f.*sin.(tt).*cos.(phi); Y=.f.*sin.(tt).*sin.(phi); Z=.f.*cos.(tt); figure Surf.(X,Y,Z) end Ta có đồ thị phương hướng 2d, có góc φ=900, fm(φ)=1 90 120 60 0.8 0.6 150 30 0.4 0.2 180 210 330 240 300 270 Nhận xét: Nếu θ khác 900 fm(φ) khác Nếu θ=.450 fm(φ).=.0,7071 10 2,Đồ thị phương hướng 3d Code Matlab [tt,phi] = meshgrid(0:6:180,-90:6:180) ; tt= tt*pi./180; phi=phi*pi./180; a=abs.(sin(tt)); X=a.*sin(tt).*cos(phi); Y=a.*sin(tt).*sin(phi); Z=a.*cos(tt); Surf(X,Y,Z) axis equal hold on plot3([-1.55*max.(max.(abs.(x))) 0.3*max.(max.(abs(x)))],[0 0],[0 0],'k', 'linewidth',1.6) hold on plot3(-1.55*max.(max.(abs.(x))),0,0,'k[...]... chieu'],'fontsize',15) text.(0.08,0,1.55.*max.(max(z)),'Z','fontsize',15) text.(-0.3,-1.55.*max.(max(y)),0,'Y','fontsize',15) text.(-1.55*max.(max.(x)),-0.2,0,'X','fontsize',15) Do thi phuong huong cua dipol dien trong khong gian 3 chieu z 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 1 x 0.5 1 y 0.5 0 0 -0.5 -0.5 -1 -1 12 13