无线电波在介质中的传播速度计算公式

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发布时间 2016-03-13

在接下来的文章里,可能会介绍介质天线,介质天线是为了使接收天线小型化而设计的。所以有必要了解一下电磁波在不同介质中的传播速度的计算方法,以便于确定不同介质材料中天线振子的长度。

无线电波的波长=传播速度÷频率,用符号表示为:

λ=V/f

根据电磁波理论,无线电波的传播速度V计算公式如下:

V=1/√με

传播速度取决于介质的导磁系数u和介电常数ε,所以在真空中的传播速度是:

C=1/√μ0ε0=3*10^5 公里/秒

在空气中的传播速度是:

V=C/√ε’

ε’为空气相对介电系数。

注:电磁波在空气中的传播速度略小于真空中的传播速度,但在一般计算中都以每秒30万公里计算。

由上式可知电磁波在任意介质中的传播速度Vε为:

Vε=V/√εr

εr是介质的相对介电常数。

电磁波在介质中的波长λε为:

λε=λ/√εr

各种介质的介电常数一般都大于1,也就是比在空气中的传播速度慢,波长更短。根据这个原理就可以制作出小型化的天线,比如将天线放在装满纯水的容器中,就可以大幅减小天线尺寸,因为纯水(蒸馏水)的相对介电常数达到82。

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