Campos associados ao Dipolo de Hertz

1. Radiação Aula 2 Campos associados ao Dipolo de Hertz PROE Rad2 160306

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3. Linhas de força do campo eléctrico associado a um dipolo PROE Rad2 160306

4. Campos do DEH na zona distante (campos de radiação) PROE Rad2 160306

5. Campos na zona próxima PROE Rad2 160306

6. PROE Rad2 160306

7. Momento electrodinâmico Ni Dipolo eléctrico de Hertz PROE Rad2 160306

8. Campos do DEH na zona distante • Os campos na zona distante (campos de radiação): • são ortogonais entre si • são perpendiculares à direcção radial • estão em fase • têm amplitudes que variam com • estão relacionados pela impedância característica de onda PROE Rad2 160306

9. Resistência de radiação do DEH Rr – valor de uma resistência fictícia que dissiparia uma potência igual à da potência radiada pela antena quando percorrida por I igual à corrente máxima da antena (valor muito pequeno) PROE Rad2 160306

10. Espira condutora (Antena de Quadro) z A J x PROE Rad2 160306

11. Equivalência entre os campos gerados pelo DMH e o anel condutor: z z A J J x x • A equivalência anterior permite escrever os campos do DHM em termos de grandezas eléctricas: • - Corrente eléctrica I que percorre o anel • - Área A que o anel abraça. PROE Rad2 160306

12. Princípio da Dualidade • As equações de Maxwell em espaço livre (ε,μ) são invariantes numa transformação linear; - impedância característica do meio • Se E,H forem soluções das equações de Maxwell em espaço livre, E’H’ também o são. • O princípio da dualidade resulta da simetria das equações de Maxwell em espaço livre. • Usamos o princípio da dualidade para calcular os campos do DMH (estrutura dual do DEH). DMH (eq. da continuidade) L<<  PROE Rad2 160306

13. DMH E → H H → -E ε→ μ μ→ ε Z → Sabiamos do DEH: Momentos do DEH Campos DEH L PROE Rad2 160306

14. Precisava de ter cargas e correntes magnéticas que ainda não foram descobertas. Como é que se implementa na prática o DHM? O que é essencial é gerar um momento magnético Há um circuito muito simples que faz isso: uma pequena antena de quadro constituída por um anel de pequenas dimensões (raio r<<) percorrido por uma corrente eléctrica uniforme PROE Rad2 160306

15. Os campos electromagnéticos do DEH e do DHM são soluções duais das equações de Maxwell em espaço livre. • Os campos eléctricos do DEH e do DMH mostram que os dois dipolos têm o mesmo diagrama de radiação |sinӨ| e que os respectivos campos estão em quadratura no espaço e no tempo. • É, por isso, possível combinar dipolos eléctricos e magnéticos para produzir polarização elíptica ou circular. PROE Rad2 160306

16. Um anel de corrente eléctrica pode ser representado por um dípolo magnético fictício com corrente magnética de amplitude complexa uniforme I0m no comprimento L. • O cálculo dos campos (por ex. Na zona distante) de um anel de pequenas dimensões (por ex. raio a <<) abraçando a área A, percorrido por uma corrente eléctrica de amplitude complexa uniforme , permite concluir que a equivalência enunciada implica: z z (define o valor de Ī) A y y x x PROE Rad2 160306

17. Tal permite escrever os campos do DMH em termos de grandezas eléctricas. • Em particular , os campos da zona distantes (são sensíveis a A mas não ao feitio do anel, desde que se tenham dimensões lineares <<) assumem a forma para o DHM. n – nº espiras • A impedância do anel de corrente é indutiva (em vez de capacitiva como no DEH). • Antenas de anel com várias espiras e núcleo de ferrite são muito usadas em receptores de AM. PROE Rad2 160306