無線電波在介質(zhì)中的傳播速度計(jì)算與公式

在接下來的文章里，可能會(huì)介紹介質(zhì)天線，介質(zhì)天線是為了使接收天線小型化而設(shè)計(jì)的。所以有必要了解一下電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度的計(jì)算方法，以便于確定不同介質(zhì)材料中天線振子的長度。

無線電波的波長=傳播速度÷頻率，用符號(hào)表示為：

λ=V/f

根據(jù)電磁波理論，無線電波的傳播速度V計(jì)算公式如下：

V=1/√με

傳播速度取決于介質(zhì)的導(dǎo)磁系數(shù)u和介電常數(shù)ε，所以在真空中的傳播速度是：

C=1/√μ0ε0=3*10^5 公里/秒

在空氣中的傳播速度是：

V=C/√ε’

ε’為空氣相對(duì)介電系數(shù)。

注：電磁波在空氣中的傳播速度略小于真空中的傳播速度，但在一般計(jì)算中都以每秒30萬公里計(jì)算。

由上式可知電磁波在任意介質(zhì)中的傳播速度Vε為：

Vε=V/√εr

εr是介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。

電磁波在介質(zhì)中的波長λε為：

λε=λ/√εr

各種介質(zhì)的介電常數(shù)一般都大于1，也就是比在空氣中的傳播速度慢，波長更短。根據(jù)這個(gè)原理就可以制作出小型化的天線，比如將天線放在裝滿純水的容器中，就可以大幅減小天線尺寸，因?yàn)榧兯ㄕ麴s水）的相對(duì)介電常數(shù)達(dá)到82。