Bài giảng lý thuyết trường điện từ phần dẫn sóng và bức xạ

Sau mỗi chương đều có các bài tập để ôn luyện và kiểm tra. Ebook Lý thuyết trường điện từ phần dẫn sóng có thể sử dụng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho giảng viên sinh viên chuyên ngành điện tử.

Lý thuyết trường điện từ

Dẫn sóng & bức xạ

I Giới thiệu

II Giải tích véctơ

III Luật Coulomb & cường độ điện trường

IV Dịch chuyển điện, luật Gauss & đive

V Năng lượng & điện thế

VI Dòng điện & vật dẫn

VII Điện môi & điện dung

VIII.Các phương trình Poisson & Laplace

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

( ) ˆ

b L

a

µ π

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

y

ε

d z

x y

y

ε

d z

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

1

m

m c k

nd

π β

ω ω

Xét đường dây dẫn sóng song phẳng, khoảng cách giữa 2 mặt dẫn là d = 1 cm,

được điền đầy teflon với ε’r = 2,1 Xác định tần số hoạt động của sóng để nó

có thể lan truyền ở chế độ m = 1.

Ví dụ 1

10

10 1

Xét đường dây dẫn sóng song phẳng, khoảng cách giữa 2 mặt dẫn là d = 1 cm,

được điền đầy teflon với ε’r = 2,1 Bước sóng của sóng hoạt động là λ = 2 mm

Có bao nhiêu chế độ sóng lan truyền được?

Ví dụ 2

2 2,1.10

14, 5 2

m

→ < =

3 3

1 cm

m

n c

ω

ω β

( , ) Re[ j t ] sin( ) cos( )

sin( ) ( , ) sin( ) cos

α α

ω β

gm

d d n v

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình

y

ε

d z

0

y x d m

m E

d

π κ

m

j z m

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

x y

a b

x y

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

arcsin

c

n n

2 1

x d j z

x d j z c

Một đường dây dẫn sóng điện môi phẳng được dùng để truyền ánh sáng có

bước sóng λ = 1,30 µm; độ dày của tấm dẫn là d = 5,00 µm; chiết suất của lớp

điện môi bao quanh là n2 = 1,450 Xác định chiết suất lớn nhất của tấm dẫn để

nó có thể truyền sóng chế độ đơn.

Ví dụ 1

2 2

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

n1a b

2 2

1 ( t )

J β ρ

n1a b

n1a b

2 ,

n1a b

2 ,

n1a b

1 Trường của đường dây dài

2 Các kiểu dẫn sóng cơ bản

3 Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng

4 Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng

Các nguyên lý cơ bản của anten (1)

y x

d I

0 cos

I = I ω t

[ ] 4

µ π

[ ] 4

I d R

µ π

sin 4

/

/

j r v rs

j r v s

sin 4

0

/

/

j r v rs

j r v s

ω

ω θ

4

/

j r v s

0

/

j r v s

θ

ω θ

sin 4

/

/

j r v rs

j r v s

θ

ω θ

cos 2

sin 4

/

/

/

j r v s

j r v rs

j r v s

ω

ω θ

ω θ

π

θ

ω θ

j r rs

j r s

π λ

π λθ

π θ

2

1 sin

1

2 1

Hφ

102 101

4

/

j r s

Các nguyên lý cơ bản của anten (7)

0

0

sin 2

rs

j r s

I d

r E

I d

π λ ϕ

π λ θ

θ λ

4

1 1 cos

2 1 sin

j r rs

j r s

π λ

π λ θ

π θ

d I

y z

φ

θ r

a

0

sin 2

sin 2

/

/

j r s

j r s

π λ θ

θ λ

0

sin 2

sin 2

/

/

j r s

j r s

π λ θ

θ λ

λ η

π π

Các nguyên lý cơ bản của anten (10)

2 0

1 2

2 2

2 0

2

80

tb×nh bøc x¹

d I

Xét một nguyên tố anten thẳng, dài d = 1m, có dòng điện I0 = 1A, đặt trong không khí Tính công suất & tổng trở bức xạ trong 2 trường hợp:

Ví dụ

d

I

Đơn cực Ảnh

I

Mặt dẫn

I Giới thiệu

II Giải tích véctơ

III Luật Coulomb & cường độ điện trường

IV Dịch chuyển điện, luật Gauss & đive

V Năng lượng & điện thế

VI Dòng điện & vật dẫn

VII Điện môi & điện dung

VIII.Các phương trình Poisson & Laplace