JO3KRPの独り言

　ベクトルの回転を示す式の導出は去年実施した電磁気学内容には含まれていないことから、「ワイヤーアンテナ本理論式(解説)(20)」記事では、過去の記事を紹介しましたが、そちらは、以前の「ウェブリブログ」に書いた記事を今のブログ提供場所にそのまま移動した際、記事のレイアウトが異なるため、行列式などが崩れてしまい、式が見にくくなっていました。…

　ワイヤーアンテナ本の内容から引用しますと 『　アンテナから十分に遠方の放射電磁界は、その観察位置によって影響を受けます。アンテナから観測点までの距離rを一定に保って、その円周上に沿って観測点を変化させて、観測点方向による放射電界の強弱（強度）を放射指向性といいます。 　ヘルツ・ダイポールの放射電界は(6)式のように表されます。 …

　今回の内容は、自由空間（空気中も同様）でアンテナの電界強度を求める計算問題で「ワイヤーアンテナ」本のP10に掲げている例題についての解説です。 『　例題として、長さ3cmのヘルツ・ダイポールに周波数1.2[GHz]、5[A]の電流が流れているとすると、このアンテナの垂直方向に距離100[km]離れた点の電界を求めてみます。 Ｅθ＝…

　今回が本命の電波の成分です。アンテナから放射する成分のうち、遠くまでとどくことができるのは唯一、この放射電磁界だけです。そして、この放射には電波の固有波長と使用するアンテナの（電気的）長さに強い相関性があります。つまり、使用する電波の波長に適するアンテナ長を必要とするのです。 （本論） 2.1.4　電磁波成分の吟味の続き 1.　…

　本論で紹介した内容だと「等価板磁石」のつくる磁界から「ビオ・サバールの法則」を導出していますが、去年の電磁気学復習にて電流がつくる磁界によるベクトルポテンシャルを習得していることから、こちらから静磁気の「ビオ・サバールの法則」を導出します。静磁気なのでこちらは、直流電流による磁界になります。 (本論) 4.9.4　ベクトルポテンシ…

　前回の続きとして、今回はアンテナから放射する成分のうち、距離の二乗に反比例して伝搬していく電磁波成分です。残念ですが、これを通常の遠距離通信には利用できません。しかし、この欠点を逆手にとり、極近距離での通信だと周りの機器に影響を与えることがありませんから、そういった分野での利用が見込めます。 (本論) 　つぎに、１／r^2　となる…

　前回求めた微小ＤＰから放射する静電界成分ＥrとＥθが、静電界における電気双極子で示す式と合致するところの説明です。 Ｅr＝(2ｍ／4πεr^3)cosθ・ｅ^-jκr　　....(2.14) Ｅθ＝(ｍ／４πεr^3)sinθ・ｅ^-jκr　　....(2.15) ｍ；双極子モーメント（大きさのみ） （本論） 電極間の距離ｄ…

　ワイヤーアンテナ本では、用語的な紹介で終わっている「1/ｒ^3の項を静電界」について深堀します。 （本論） 電磁界成分を表す式(2.7),(2.10),(2.11)の各式をもっとよく理解するために、これらの式を詳しく分析します。 Ｈr＝Hθ＝０ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　....(2.7) Ｅr＝(2…

前回の（16）までで、ワイヤーアンテナ本P9に掲載している(3)式と(4)式は導出できました。 （微小ダイポールの電磁界） 　もう一度、両式を掲載します。 　磁界成分は Ｈφ＝(ＩΔL／4π )( jk／r＋１／r^2) sinθ・ｅ^(-jkr)　　 Ｈr＝Ｈθ＝０ （∵　ｋ＝ω√(με)＝ω／c＝2π／λ　ｋ；波数　c；…

　前回の電界計算のＥr成分には、距離に反比例して減衰しながら平面波として伝搬していく、1／r項が生じていません。それは電界のＥr成分は、電磁波として遠くまで伝搬していけないことを意味します。ですから、今回計算するＥθ成分が平面波としての電磁波の電界の主成分だろうと予測することができます。 （前回続き） ２　微分式の解法 （２）Ｅθ…