Phân tích trường bức xạ của dipole ngắn - Trường Bức Xạ của Dipole Ngắn Khi một dòng điện xoay chiều chạy qua dipole ngắn, nó tạo ra một trường điện từ lan tỏa ra xung quanh. Trường bức xạ này có các đặc điểm sau: Hình dạng: Trường bức xạ của dipole ngắn có hình dạng giống như một quả bóng bầu dục, với cường độ lớn nhất vuông góc với trục của dipole và giảm dần về không khi ta di chuyển xa khỏi dipole hoặc theo trục của dipole. Phân cực: Điện trường và từ trường của sóng bức xạ vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. Cường độ: Cường độ của trường bức xạ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy qua dipole và tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm quan sát đến dipole. Hệ số bức xạ: Hệ số bức xạ của dipole ngắn khá nhỏ so với các loại ăng-ten khác, điều này có nghĩa là một phần lớn năng lượng được cung cấp cho dipole bị tiêu hao dưới dạng nhiệt hoặc bức xạ trở lại nguồn. 3. Phân tích phương thức truyền lan sóng đất và cho biết ảnh hưởng của môi trường trong quá trình truyền lan - Phương Thức Truyền Lan Sóng đất truyền lan theo nhiều cơ chế khác nhau, phụ thuộc vào tần số, độ dẫn điện của đất, địa hình và các yếu tố môi trường khác. Các cơ chế chính bao gồm: Truyền dẫn: Sóng điện từ đi sâu vào lòng đất, tương tự như dòng điện chạy trong một dây dẫn. Độ sâu xâm nhập của sóng phụ thuộc vào tần số và độ dẫn điện của đất.
Trang 12 Phân tích trường bức xạ của dipole ngắn
- Trường Bức Xạ của Dipole Ngắn
Khi một dòng điện xoay chiều chạy qua dipole ngắn, nó tạo ra một trường điện
từ lan tỏa ra xung quanh Trường bức xạ này có các đặc điểm sau:
Hình dạng: Trường bức xạ của dipole ngắn có hình dạng giống như một quả
bóng bầu dục, với cường độ lớn nhất vuông góc với trục của dipole và giảm dần
về không khi ta di chuyển xa khỏi dipole hoặc theo trục của dipole
Phân cực: Điện trường và từ trường của sóng bức xạ vuông góc với nhau và
vuông góc với phương truyền sóng
Cường độ: Cường độ của trường bức xạ tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện
chạy qua dipole và tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm quan sát đến dipole
Hệ số bức xạ: Hệ số bức xạ của dipole ngắn khá nhỏ so với các loại ăng-ten
khác, điều này có nghĩa là một phần lớn năng lượng được cung cấp cho dipole
bị tiêu hao dưới dạng nhiệt hoặc bức xạ trở lại nguồn
3 Phân tích phương thức truyền lan sóng đất và cho biết ảnh hưởng của môi trường trong quá trình truyền lan
- Phương Thức Truyền Lan
Sóng đất truyền lan theo nhiều cơ chế khác nhau, phụ thuộc vào tần số, độ dẫn điện của đất, địa hình và các yếu tố môi trường khác Các cơ chế chính bao gồm:
Truyền dẫn: Sóng điện từ đi sâu vào lòng đất, tương tự như dòng điện chạy
trong một dây dẫn Độ sâu xâm nhập của sóng phụ thuộc vào tần số và độ dẫn điện của đất
Phản xạ: Khi gặp các lớp đất có độ dẫn điện khác nhau, sóng sẽ bị phản xạ một
phần Hiện tượng này được sử dụng để xác định các lớp đất và các cấu trúc địa chất
Khúc xạ: Sóng bị bẻ cong khi đi qua các môi trường có độ dẫn điện khác nhau
Hiện tượng này cũng được sử dụng để xác định các cấu trúc địa chất
Phân tán: Sóng bị phân tán khi gặp các vật cản không đồng nhất trong đất
Hiện tượng này làm giảm cường độ sóng và làm biến dạng tín hiệu
Ảnh hưởng của Môi trường
Môi trường đất có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình truyền lan sóng đất Các yếu
tố môi trường chính bao gồm:
Độ dẫn điện: Độ dẫn điện của đất quyết định khả năng truyền dẫn của sóng
Đất ẩm và có nhiều muối khoáng thường có độ dẫn điện cao hơn đất khô và sạch
Độ ẩm: Độ ẩm của đất ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẫn điện Đất ẩm có độ dẫn
điện cao hơn đất khô
Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ dẫn điện của một số loại đất, đặc biệt là
đất chứa các khoáng chất có tính chất điện môi
Trang 2Thành phần khoáng vật: Thành phần khoáng vật của đất quyết định tính chất
điện môi và từ tính của đất, từ đó ảnh hưởng đến quá trình truyền lan sóng
Cấu trúc địa chất: Các lớp đất, đá và các cấu trúc địa chất khác nhau tạo ra các
biên giới phân cách, gây ra hiện tượng phản xạ và khúc xạ sóng
Tần số: Tần số của sóng ảnh hưởng đến độ sâu xâm nhập của sóng vào lòng
đất Sóng tần số thấp có thể đi sâu hơn sóng tần số cao
4 Trình bày những đặc tính và tham số cơ bản của ăngten
- Các đặc tính cơ bản của ăng-ten
Hướng tính (Directivity): Khả năng tập trung năng lượng sóng điện từ vào một
hướng nhất định Ăng-ten có hướng tính cao sẽ tập trung năng lượng vào một vùng không gian hẹp, ngược lại, ăng-ten toàn hướng sẽ phân bố năng lượng đều
về mọi phía
Độ lợi (Gain): Tỷ số giữa cường độ bức xạ của ăng-ten ở một hướng nhất định
và cường độ bức xạ của một ăng-ten chuẩn (thường là ăng-ten đẳng hướng) Độ lợi càng cao, hiệu suất truyền dẫn càng lớn
Dạng bức xạ (Radiation pattern): Mô tả hình dạng không gian của trường bức
xạ của ăng-ten Dạng bức xạ thường được biểu diễn bằng đồ thị cực hoặc đồ thị
ba chiều
Công suất bức xạ (Radiated power): Công suất sóng điện từ mà ăng-ten bức
xạ ra môi trường
Sự phân cực (Polarization): Phương của véc-tơ điện trường của sóng điện từ
bức xạ Phân cực có thể là tuyến tính (ngang hoặc dọc) hoặc tròn
Trở kháng (Impedance): Trở kháng của ăng-ten tại điểm nối với đường truyền
Trở kháng này phải phù hợp với trở kháng đặc trưng của đường truyền để đảm bảo truyền tải năng lượng hiệu quả
Băng thông (Bandwidth): Khoảng tần số mà ăng-ten hoạt động hiệu quả
Các tham số khác
Ngoài các đặc tính cơ bản trên, còn một số tham số khác cũng cần quan tâm:
Hiệu suất (Efficiency): Tỷ lệ giữa công suất bức xạ và công suất tiêu thụ của
ăng-ten
Độ rộng búp sóng (Beamwidth): Góc mở của búp chính trong đồ thị bức xạ
Hệ số định hướng (Directivity): Tỷ số giữa cường độ bức xạ cực đại và cường
độ bức xạ trung bình
Hệ số tổn hao ngược (Return loss): Đo lường mức độ phản xạ sóng tại điểm
nối giữa ăng-ten và đường truyền
5 Phân tích hiện trạng nhiễu xạ sóng điện từ và bức xạ trong môi trường
- Nhiễu Xạ Sóng Điện Từ
Trang 3Định nghĩa: Nhiễu xạ là hiện tượng sóng uốn cong quanh các vật cản hoặc rìa
lỗ thủng có kích thước tương đương hoặc nhỏ hơn bước sóng Hiện tượng này làm cho sóng có thể lan truyền vào vùng bóng tối hình học
Nguyên nhân: Nhiễu xạ xảy ra do sự chồng chất của các sóng sơ cấp và sóng
thứ cấp phát sinh từ các điểm trên mặt sóng khi gặp vật cản
Ảnh hưởng: Nhiễu xạ làm giảm chất lượng tín hiệu, gây ra hiện tượng nhiễu,
méo tín hiệu và giảm khoảng cách truyền dẫn hiệu quả
Ví dụ: Sóng radio truyền qua các khe hở của tòa nhà, sóng vi ba bị nhiễu bởi
các vật cản trong không gian
Bức Xạ Sóng Điện Từ
Định nghĩa: Bức xạ là quá trình phát ra sóng điện từ từ một nguồn phát
Nguyên nhân: Bức xạ xảy ra do sự dao động của các điện tích
Ảnh hưởng: Bức xạ có thể gây ra nhiễu cho các hệ thống điện tử khác, ảnh
hưởng đến sức khỏe con người nếu tiếp xúc với cường độ cao trong thời gian dài
Ví dụ: Bức xạ từ điện thoại di động, máy tính, trạm phát sóng vô tuyến
6 trình bày ảnh hưởng của trái đất và địa hình đến truyền sóng
- Ảnh hưởng của Trái Đất
Tầng điện ly: Tầng khí quyển chứa các hạt tích điện, có khả năng phản xạ hoặc
hấp thụ sóng vô tuyến, đặc biệt là sóng ngắn Tầng điện ly ảnh hưởng đến việc truyền sóng đường dài và gây ra hiện tượng phai mờ
Từ trường Trái Đất: Từ trường Trái Đất có thể làm biến đổi đường truyền của
sóng, đặc biệt là ở các tần số thấp
Độ cong của Trái Đất: Độ cong của Trái Đất giới hạn tầm phủ sóng trực tiếp
của ăng-ten, đặc biệt ở các tần số cao
Ảnh hưởng của Địa Hình
Địa hình gồ ghề: Núi non, đồi núi cản trở sự truyền thẳng của sóng, gây ra hiện
tượng bóng sóng và làm giảm cường độ tín hiệu ở các vùng lõm
Mặt đất: Tính chất của mặt đất (độ ẩm, độ dẫn điện) ảnh hưởng đến sự hấp thụ
và phản xạ sóng
Các vật thể nhân tạo: Tòa nhà, cây cối, các công trình xây dựng có thể gây
nhiễu xạ và phản xạ sóng, làm giảm chất lượng tín hiệu
Khí hậu: Điều kiện thời tiết như mưa, sương mù, tuyết có thể làm suy giảm tín
hiệu và gây ra nhiễu
7 Vẽ hình trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động, ứng dụng của anten gương phản xạ parapol
8 Phân tích phương thức lan truyền sóng trong tầng đối lưu
- Các phương thức truyền sóng trong tầng đối lưu
Trang 4Truyền sóng trực tiếp: Sóng truyền thẳng từ ăng-ten phát đến ăng-ten thu,
không bị phản xạ Phương thức này thường được sử dụng cho các liên lạc tầm ngắn
Truyền sóng đất: Sóng truyền theo mặt đất, thường được sử dụng ở các tần số
thấp
Truyền sóng tầng đối lưu: Sóng bị phản xạ nhiều lần giữa tầng đối lưu và mặt
đất, cho phép truyền sóng đường dài Đây là phương thức truyền sóng đặc trưng của sóng ngắn
9 Vẽ hình trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động, ứng dụng của angten yagi
- Cấu tạo của ăng-ten Yagi
Ăng-ten Yagi là một loại ăng-ten hướng, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông vô tuyến Nó bao gồm các phần tử chính sau:
Chấn tử dẫn sóng (Driven element): Đây là phần tử chính của ăng-ten, được
nối trực tiếp với đường truyền
Chấn tử phản xạ (Reflector): Thường dài hơn chấn tử dẫn sóng và đặt phía
sau nó Chấn tử phản xạ phản xạ một phần sóng trở lại chấn tử dẫn sóng, tăng cường bức xạ về phía trước
Chấn tử hướng (Director): Ngắn hơn chấn tử dẫn sóng và đặt phía trước nó
Chấn tử hướng giúp tập trung năng lượng bức xạ về phía trước, tăng độ lợi của ăng-ten
Mở trong cửa sổ mới www.semiconductorforu.com
Yagi antenna structure
Nguyên lý hoạt động của ăng-ten Yagi
Khi dòng điện xoay chiều chạy qua chấn tử dẫn sóng, nó tạo ra một trường điện
từ Trường điện từ này cảm ứng dòng điện trên các chấn tử phản xạ và hướng Các dòng điện cảm ứng này tương tác với nhau, tạo ra một hiệu ứng cộng
hưởng, làm tăng cường bức xạ về phía trước và giảm bức xạ về phía sau
Chấn tử phản xạ: Tạo ra một trường điện từ ngược pha với trường điện từ của
chấn tử dẫn sóng ở phía sau, làm tăng cường bức xạ về phía trước
Chấn tử hướng: Tạo ra một trường điện từ cùng pha với trường điện từ của
chấn tử dẫn sóng ở phía trước, làm tăng cường bức xạ về phía trước
Trang 5Ứng dụng của ăng-ten Yagi
Truyền hình: Ăng-ten Yagi được sử dụng rộng rãi trong các ăng-ten thu sóng
truyền hình mặt đất để tăng cường tín hiệu
Truyền thông vô tuyến: ăng-ten Yagi được sử dụng trong các hệ thống liên lạc
điểm-điểm, các hệ thống radar, và các ứng dụng khác đòi hỏi độ lợi cao và
hướng tính tốt
Mạng không dây: ăng-ten Yagi được sử dụng trong các hệ thống Wi-Fi ngoài
trời để tăng cường phạm vi phủ sóng và cải thiện chất lượng tín hiệu
10 Phân tích phương thức truyền sóng trong tầng điện ly
- Phương thức truyền sóng trong tầng điện ly
Phản xạ sóng: Khi sóng vô tuyến truyền vào tầng điện ly, nó sẽ bị phản xạ trở
lại mặt đất Góc tới và tần số của sóng quyết định độ cao mà sóng bị phản xạ
Khúc xạ sóng: Sóng vô tuyến khi đi qua tầng điện ly sẽ bị bẻ cong do sự thay
đổi mật độ electron
Hấp thụ sóng: Tầng điện ly hấp thụ một phần năng lượng của sóng vô tuyến,
đặc biệt là ở các tần số thấp
Ảnh hưởng của tầng điện ly đến truyền sóng
Truyền sóng ngắn: Tầng điện ly đóng vai trò quan trọng trong việc truyền sóng
ngắn đường dài Sóng ngắn bị phản xạ nhiều lần giữa tầng điện ly và mặt đất, cho phép truyền đi xa hàng nghìn km
Truyền sóng trung: Ban ngày, sóng trung bị hấp thụ mạnh bởi tầng điện ly nên
không truyền đi xa được Ban đêm, tầng điện ly ít hấp thụ sóng trung hơn nên sóng trung có thể truyền đi xa
Truyền sóng dài: Sóng dài xuyên qua tầng điện ly nên có thể truyền đi xa,
nhưng bị suy giảm tín hiệu mạnh
11 Nêu ưu nhược điểm của dãy angten, phân tích trường bức xạ của 2 phân tử ghép
- Ưu điểm của dãy ăng-ten
Độ lợi cao: Bằng cách kết hợp nhiều phần tử ăng-ten, dãy ăng-ten có thể tập
trung năng lượng bức xạ vào một hướng nhất định, tăng cường độ lợi đáng kể so với một ăng-ten đơn lẻ Điều này giúp tăng khoảng cách truyền và cải thiện chất lượng tín hiệu
Hướng tính hẹp: Dãy ăng-ten có khả năng tạo ra chùm bức xạ hẹp, giúp giảm
thiểu nhiễu từ các hướng khác Đây là đặc điểm rất quan trọng trong các hệ thống truyền thông đòi hỏi độ chính xác cao
Băng thông rộng: Tùy thuộc vào thiết kế, dãy ăng-ten có thể hoạt động trong
một băng tần rộng, đáp ứng được nhiều yêu cầu khác nhau của các hệ thống truyền thông
Trang 6Linh hoạt: Dãy ăng-ten có thể được thiết kế với nhiều cấu hình khác nhau để
đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng
Nhược điểm của dãy ăng-ten
Kích thước lớn: Để đạt được độ lợi cao và hướng tính hẹp, dãy ăng-ten thường
có kích thước lớn, gây khó khăn trong việc lắp đặt và vận chuyển
Phức tạp: Thiết kế và chế tạo dãy ăng-ten đòi hỏi kiến thức chuyên môn cao và
các công cụ đo lường chính xác
Giá thành cao: Do cấu trúc phức tạp và yêu cầu về vật liệu, dãy ăng-ten thường
có giá thành cao hơn so với các loại ăng-ten khác
Phân tích trường bức xạ của 2 phân tử ghép
Khi ghép hai phân tử ăng-ten lại với nhau, trường bức xạ tổng hợp sẽ phụ thuộc vào:
Khoảng cách giữa hai phân tử: Khoảng cách này ảnh hưởng đến độ lệch pha
giữa các sóng bức xạ từ hai phân tử
Hướng của các phân tử: Hướng của các phân tử so với nhau ảnh hưởng đến
hình dạng của trường bức xạ tổng hợp
Dòng điện trên các phân tử: Cường độ và pha của dòng điện trên mỗi phân tử
ảnh hưởng đến biên độ và pha của trường bức xạ tổng hợp
12 Trình bày các quá trình bức xạ của sóng điện từ
- Các quá trình bức xạ chính
1 Bức xạ điện từ do gia tốc của điện tích:
Nguyên lý: Khi một điện tích chuyển động với gia tốc, nó sẽ phát ra sóng điện
từ Gia tốc của điện tích càng lớn, cường độ bức xạ càng mạnh
Ví dụ:
Electron chuyển động quanh hạt nhân nguyên tử: Nguyên nhân chính tạo ra ánh sáng phát ra từ các vật thể nóng sáng
Điện tử dao động trong một ăng-ten: Tạo ra sóng vô tuyến
2 Bức xạ nhiệt:
Nguyên lý: Tất cả các vật thể có nhiệt độ trên tuyệt đối không (0 Kelvin) đều
phát ra bức xạ nhiệt dưới dạng sóng điện từ Cường độ và phổ của bức xạ nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ của vật thể
Định luật Planck: Mô tả mối quan hệ giữa cường độ bức xạ và tần số của bức
xạ nhiệt ở một nhiệt độ nhất định
Ví dụ:
Bóng đèn sợi đốt: Phát ra ánh sáng nhìn thấy và bức xạ hồng ngoại
Mặt Trời: Phát ra bức xạ điện từ trong một phổ rộng, từ tia gamma đến sóng vô tuyến
3 Bức xạ hãm:
Nguyên lý: Khi một hạt mang điện tích (thường là electron) bị hãm lại đột ngột
khi va chạm với một vật cản, nó sẽ phát ra bức xạ hãm
Ví dụ:
Trang 7Tia X: Sinh ra khi các electron va chạm với một vật cản kim loại có số hiệu nguyên tử lớn
4 Bức xạ chuyển tiếp:
Nguyên lý: Khi một electron trong nguyên tử chuyển từ một trạng thái năng
lượng cao xuống một trạng thái năng lượng thấp hơn, nó sẽ phát ra một photon (hạt ánh sáng)
Ví dụ:
Ánh sáng phát ra từ đèn huỳnh quang, đèn LED
13 Trình bày vai trò anten trong kĩ thuật vô tuyến điện
- Các vai trò chính của ăng-ten:
Bức xạ sóng điện từ: Khi một dòng điện xoay chiều chạy qua ăng-ten, nó tạo ra
một trường điện từ dao động, từ đó sinh ra sóng điện từ lan tỏa trong không gian
Thu nhận sóng điện từ: Ngược lại, khi sóng điện từ đến chạm vào ăng-ten, nó
sẽ cảm ứng một dòng điện xoay chiều trong ăng-ten, chuyển đổi sóng điện từ thành tín hiệu điện để xử lý
Hướng sóng: Ăng-ten có khả năng tập trung năng lượng sóng điện từ theo một
hướng nhất định, hoặc thu nhận sóng từ một hướng cụ thể Điều này giúp tăng cường độ tín hiệu và giảm nhiễu
Trở kháng: Ăng-ten có một trở kháng đặc trưng, ảnh hưởng đến hiệu suất
truyền và nhận tín hiệu Việc kết nối ăng-ten với mạch điện phải đảm bảo sự thích hợp về trở kháng để tránh phản xạ sóng
14 Giải thích quá trình vật lý của sự bức xạ sóng điện tử
- Quá trình bức xạ
Khi một điện tích dao động, nó tạo ra sự biến thiên của điện trường xung quanh Theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday, sự biến thiên của điện trường này lại sinh ra từ trường biến thiên Từ trường biến thiên này lại sinh ra điện trường biến thiên mới, và cứ như vậy, quá trình này lặp đi lặp lại tạo thành sóng điện từ lan tỏa ra xung quanh
Ví dụ:
Ăng-ten: Khi dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn dây dẫn (ăng-ten), các
điện tích trong dây dẫn dao động qua lại Điều này tạo ra điện trường và từ trường biến thiên, sinh ra sóng điện từ
Nguyên tử: Khi một electron trong nguyên tử chuyển từ một mức năng lượng
cao xuống mức năng lượng thấp, nó sẽ phát ra một photon (hạt ánh sáng), đó chính là một sóng điện từ
15 Trình bày nguyên lý digen, dòng điện mạch và dòng từ mạch tương đương
Trang 816 Trình bày các đặc tính định hướng của truyền bức xạ
- Các yếu tố ảnh hưởng đến định hướng của bức xạ
Cấu trúc của nguồn bức xạ:
Kích thước của nguồn: Các nguồn bức xạ có kích thước lớn hơn thường tạo ra
chùm bức xạ hẹp hơn và định hướng hơn
Hình dạng của nguồn: Hình dạng của nguồn bức xạ ảnh hưởng trực tiếp đến
hình dạng của chùm bức xạ Ví dụ, ăng-ten parabol tạo ra chùm bức xạ hẹp và tập trung
Tần số của bức xạ:
Tần số cao: Bức xạ có tần số cao thường dễ tạo ra chùm bức xạ hẹp hơn so với
bức xạ có tần số thấp
Môi trường truyền:
Khí quyển: Khí quyển có thể làm tán xạ và hấp thụ bức xạ, làm giảm độ định
hướng của chùm
Vật cản: Các vật cản trên đường truyền của bức xạ có thể làm thay đổi hướng
và cường độ của chùm
Các loại định hướng của bức xạ
Bức xạ đẳng hướng: Bức xạ phân bố đều theo mọi hướng trong không gian Bức xạ định hướng: Bức xạ tập trung chủ yếu vào một hoặc một số hướng nhất
định
Bức xạ phân cực: Bức xạ có điện trường dao động theo một hướng nhất định
trong mặt phẳng vuông góc với phương truyền sóng
17 Trình bày hệ số định hướng và hệ số tăng kích
- Hệ số định hướng (Directivity, D)
Định nghĩa: Hệ số định hướng là tỉ số giữa cường độ bức xạ cực đại của
ăng-ten và cường độ bức xạ trung bình của một nguồn bức xạ đẳng hướng (tức
là bức xạ đều theo mọi hướng) phát ra cùng công suất
Ý nghĩa: Hệ số định hướng cho biết khả năng tập trung năng lượng bức xạ của
ăng-ten vào một hướng nhất định Giá trị D càng lớn, khả năng tập trung năng lượng càng cao
Hệ số tăng kích (Gain, G)
Định nghĩa: Hệ số tăng kích là tỉ số giữa cường độ bức xạ cực đại của ăng-ten
và cường độ bức xạ của một ăng-ten chuẩn (thường là ăng-ten lưỡng cực nửa sóng) khi cả hai ăng-ten nhận được cùng một công suất vào
Ý nghĩa: Hệ số tăng kích không chỉ xét đến khả năng tập trung năng lượng mà
còn bao gồm cả hiệu suất của ăng-ten trong việc chuyển đổi công suất vào thành công suất bức xạ
18 Giải thích về trường bức xạ và đặc tính phương hướng của dipole điện
Trang 9- Trường bức xạ là gì?
● Khái niệm: Trường bức xạ là một trường điện từ lan truyền trong không
gian, được tạo ra bởi các điện tích dao động Khi một điện tích dao động,
nó tạo ra một điện trường và từ trường biến thiên, và sự kết hợp của hai trường này tạo thành sóng điện từ
● Đặc điểm:
o Lan truyền: Sóng điện từ lan truyền với tốc độ ánh sáng trong
chân không
o Năng lượng: Sóng điện từ mang năng lượng
o Phân cực: Sóng điện từ có thể phân cực, nghĩa là điện trường dao
động theo một hướng nhất định
o Tần số: Tần số của sóng điện từ phụ thuộc vào tần số dao động của
điện tích
Đặc tính phương hướng của dipole điện
● Định nghĩa: Đặc tính phương hướng của dipole điện mô tả cách cường
độ của trường bức xạ thay đổi theo các hướng khác nhau xung quanh dipole
● Hình dạng của trường bức xạ:
o Phương dao động dọc theo trục dipole: Trường bức xạ có cường
độ cực đại vuông góc với trục dipole và giảm dần về không khi tiến gần theo trục dipole
o Phương dao động vuông góc với trục dipole: Trường bức xạ có
hai thùy, một thùy ở mỗi phía của mặt phẳng chứa dipole Cường
độ cực đại của trường bức xạ nằm trong mặt phẳng này và vuông góc với trục dipole
● Biểu đồ bức xạ: Để mô tả trực quan đặc tính phương hướng của dipole,
người ta thường sử dụng biểu đồ bức xạ Biểu đồ này cho thấy cường độ của trường bức xạ theo các góc khác nhau so với trục dipole
19 Nêu các lý thuyết về dipole từ
- Các lý thuyết chính về dipole từ:
1 Mô hình dipole từ đơn giản:
o Giả định: Dipole từ được coi như hai cực từ điểm đặt cách nhau
một khoảng cách rất nhỏ
o Ứng dụng: Mô hình này được sử dụng để tính toán trường từ tại
các điểm cách xa dipole
2 Mô hình dipole từ phân bố:
Trang 10o Giả định: Dipole từ được coi như một phân bố liên tục của các
dipole từ nhỏ
o Ứng dụng: Mô hình này được sử dụng để mô tả các vật thể từ hóa
có kích thước lớn hơn, như các thanh nam châm
3 Lý thuyết điện từ học cổ điển:
o Mô tả: Dipole từ được giải thích dựa trên các phương trình
Maxwell Các phương trình này mô tả mối liên hệ giữa điện trường, từ trường và các điện tích chuyển động
o Ứng dụng: Lý thuyết này được sử dụng để tính toán trường từ của
các cấu trúc phức tạp hơn, như các cuộn dây và các mạch từ
4 Lý thuyết lượng tử:
o Mô tả: Ở cấp độ vi mô, mômen từ của các hạt như electron và hạt
nhân được giải thích bằng lý thuyết lượng tử
o Ứng dụng: Lý thuyết lượng tử được sử dụng để giải thích tính từ
hóa của vật liệu và các hiện tượng liên quan đến từ tính
20 Trình bày các lý thuyết liên quan về vòng điện nguyên tố( tức là anten thu nhỏ)
- Các lý thuyết cơ bản liên quan:
Lý thuyết điện từ học cổ điển:
Phương trình Maxwell: Đây là nền tảng của điện từ học, mô tả mối liên hệ
giữa điện trường, từ trường và các điện tích chuyển động Các phương trình này được sử dụng để phân tích trường điện từ xung quanh vòng điện nguyên tố
Sóng điện từ: Khi một dòng điện xoay chiều chạy qua vòng dây, nó tạo ra sóng
điện từ lan tỏa ra xung quanh Đặc tính của sóng điện từ này phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và vật liệu của vòng dây
Lý thuyết mạch:
Mạch tương đương: Vòng điện nguyên tố có thể được mô hình hóa bằng một
mạch điện tương đương bao gồm các thành phần như điện trở, cuộn cảm và tụ điện
Hệ số phản xạ: Để đánh giá hiệu suất của vòng điện nguyên tố, người ta sử
dụng hệ số phản xạ, cho biết phần năng lượng sóng bị phản xạ trở lại nguồn
Lý thuyết ăng-ten:
Hệ số tăng: Đây là một thông số quan trọng của ăng-ten, cho biết khả năng tập
trung năng lượng bức xạ vào một hướng nhất định
Biểu đồ bức xạ: Biểu đồ này mô tả hình dạng của trường bức xạ xung quanh
ăng-ten, từ đó có thể đánh giá đặc tính phương hướng của ăng-ten
Cộng hưởng: Vòng điện nguyên tố có thể cộng hưởng ở một tần số nhất định,
khi đó hiệu suất của nó sẽ cao nhất