N
g
u
y
ễn Côn
g
Phươn
g
gy g g
Lý thuyếttrường điệntừ
Lý

thuyết

trường

điện

từ
Dẫn sóng & bức xạ
Nội dun
g
1. Giới thiệu
2. Giải tích véctơ
3. Luật Coulomb & cường độ điện trường
4. Dịch chuyển điện, luật Gauss & đive
5. Năng lượng & điện thế
6. Dòng điện & vật dẫn
7. Điện môi & điện dun
g
g

g
& bức xạ
•
Trường của đường dây dài
Trường

của

đường

dây

dài
• Các kiểu dẫn sóng cơ bản
•
Phân tích sóng phẳng củadẫn sóng song phẳng
•
Phân

tích

sóng

phẳng

của

dẫn

sóng

++ ++
++
+
–
––
– –––
––
–
I I
0
()
jz
s
Vz Ve



++

++
+

+
+
+
+

+
++


++ ++
++
+
0
/víi ZLC
0
()
j
z
s
sx
VV
E
ze
dd



1
bd
()
sx
dd
0
0
()
jz
s
sy sz
IV

2
0
1
ˆ
V
Dẫn sóng & bức xạ
4
0
0
1
ˆ
Re[ ]
ˆ
2
2
ss
V
VI
Z


Trườn
g
của đườn
g
dâ
y
dài (2)
t
'

d




ngoµi
d
LL
b


Ld
2
R
b


0
'
Ld
Z
Cb



Dẫn sóng & bức xạ
5
c
b


)
2
GC



c
Cao t
ầ
n
'ln(/)
GC
ba


ln
µi
b
L


ln
2
ngo
µi
L
a

11
,



Dẫn sóng & bức xạ
6
2
c
ab




0
ln
2'C
Z
a


Trườn
g
của đườn
g
dâ
y
dài (4)
2'
C




t
ầ
n
ln( / )
ba

2
1
()
trong
c
c
l
R
S
a



p
11 1

22
1
[( )]
ngoµi
c
R
cb


ab
cb cb




 







Trườn
g
của đườn
g
dâ
y
dài (5)
Mặt dẫn (σ
c
)
1
''
()
Cad



ngoµi
GC


1
'
cosh ( / 2 )
GC
da



1
1
c
R
a



Dẫn sóng & bức xạ
8
Trườn
g
của đườn
g
dâ
y
dài (5)
Mặt dẫn (σ

h(/2)
Ld



1
1
cos
h(/2)
4
Ld
a







2
2
2
c
R
a



Dẫn sóng & bức xạ
9

sóng

song

phẳng
• Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng
•
Dẫn sóng chữ nhật
•
Dẫn

sóng

chữ

nhật
•Dẫn sóng điện môi phẳng
Cá
•
Cá
p quang
• Các nguyên lý cơ bản của anten
Dẫn sóng & bức xạ
10
ể
Các ki
ể
u dẫn són
g
cơ bản (1)

n
1
a
b
ể
Các ki
ể
u dẫn són
g
cơ bản (3)
++ ++
++
+
–––
––––
––
–
I I
++

++
+

+
+
+
+

+
++

l
k
l
k
x
θ
θ
Dẫn sóng & bức xạ
13
θ
ể
Các ki
ể
u dẫn són
g
cơ bản (4)
x
H
E 
k
E
H 
k
x
H
k
l
k
x
E


dây

dài
• Các kiểu dẫn sóng cơ bản
•
Phân tích sóng phẳng củadẫn sóng song phẳng
•
Phân

tích

sóng

phẳng

của

dẫn

sóng

song

phẳng
• Phân tích dẫn sóng song phẳng bằng phương trình sóng
•
Dẫn sóng chữ nhật
•
Dẫn




β
m
'
0
'
r
n
k
cc




Dẫn sóng & bức xạ
16
cc
Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng (2)
k
k
k
k
k
x
k
l



lý

tưởng
TE, lệch π
TM, lệch 0
Dẫn sóng & bức xạ
17
Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng (3)
22
k


'
0
'
r
n
k





mm
k

0
k
cc



Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng (4)
κ
22
k


κ
m
k
l
λ
'
0
'
r
n
k
cc




mm
k

k

m
m

m
mm
kd nd nd
mmc
kk k




    

    




  
  
  

Dẫn sóng & bức xạ
19
11
mm
kk k
kd nd


  


Þg
cm
nd
1
m
k
nd




θ
m
2
1
cm
n






β
m
1
cm
m
c




 


Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng (6)
Xét đường dây dẫn sóng song phẳng khoảng cách giữa2mặtdẫnlà
d
=1cm
Ví dụ 1
Xét

đường

dây

dẫn

sóng

song

phẳng
,
khoảng

cách

giữa


nd
d
  



  
10
10
1
1
3.10
10310 Hz 103GHz
c
f


  
2
,
1
2
,
1
.
10
r
nd
d



sóng

song

phẳng
,
khoảng

cách

giữa

2

mặt

dẫn

là

d
=

1

cm
,
được điền đầy teflon với ε’
r

H
k
l
k
x
E
k
l
k
x
z
TE
TM
00
lx
jj
ys
EEe Ee


k.r k.r
κ
m
λ
lmxmz

kaa
x
mx mz


jE x e E x e





β
m
Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng (9)
0
()
mmm
jx jx jz
y
s
EEe e e



'
()R[ ] i( ) ( )
jt
EEE


'
00
2sin() sin()
mm
y

jt
yys mm
E
zt
E
e
E
xtz



  
1
cm
m
c






||
mm
jj


 
NÕu
cm








Phân tích sóng phẳng của dẫn sóng song phẳng (10)
22
n

2
1
cm
n





cm
c



1
cm
m
c



cm cm


arccos arccos arccos
2
m
mmcm
kd nd nd




    
 
    
    
cm
mc
nd





Dẫn sóng & bức xạ
25
cos
cm
m