문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 전자기파 방사 (문단 편집) ==== 안테나의 배열 ==== 다음과 같이 여러 개의 반파 안테나를 [math(d=\lambda/2)]만큼의 간격으로 배열했다고 가정해보자. 이렇게 되면, 각각의 안테나에서 방사된 신호는 중첩되어 어떤 영역은 세게, 어떤 부분은 약하게 신호가 중첩될 것이다. [[파일:나무_반파안테나_안테나의배열_new_수정.png|width=250&align=center]] 이제 안테나들이 놓여 있는 축이 [math(z)]축이라 생각하고, 이에 [math(\theta)]만큼의 각을 이루는 곳에서 관측을 했다고 하자. 주의해야 할 것은 안테나로부터 관측점까지는 매우 멀다고 가정하면, 그림에서 안테나로부터 관측점까지의 선분은 모두 근사적으로 평행하다고 볼 수 있다. 각 안테나에서는 방사장으로 전기장과 자기장을 방사한다. 그런데 [math(n)]번째 안테나가 첫 번째 안테나와 비교했을 때, 위상차가 [math((n-1)\beta)]만큼 난다 가정하면, 위치에 의한 위상차까지 고려한 총 위상차는 ||<:>[math(\begin{aligned}\displaystyle (n-1)(k\delta+\beta)&=(n-1)(kd\cos{\theta}+\beta)\\&=(n-1)(\pi\cos{\theta}+\beta)\end{aligned})] || 가 되므로 관측되는 [math(n)]번째 안테나의 전기장은 첫 번째 안테나에서 방사되는 전기장에 위상인자를 곱함으로써 구할 수 있다. 이렇게 할 수 있는 것은 우리가 관측점에 비해서 안테나 사이의 간격이 매우 작다고 가정했기 때문에 가능하다. ||<:>[math(\displaystyle \mathbf{E}_{n}=\mathbf{E}_{0}e^{\left[ i\pi(n-1)(\pi\cos{\theta}+\beta) \right]} )] || 따라서 관측점에서 관측되는 전기장은 이들을 모두 합함으로써 구할 수 있다. 안테나가 [math(N)]개 배열되어 있다면, ||<:>[math(\displaystyle \begin{aligned} \mathbf{E}&=\sum_{n=1}^{N}\mathbf{E}_{0}e^{\left[ i\pi(n-1)(\pi\cos{\theta}+\beta) \right]} \\ &=\mathbf{E}_{0} \exp{\left[ i \pi \frac{(N-1)}{2}(\cos{\theta}+\beta) \right]} \frac{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} N (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}}{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}} \end{aligned} )]|| 이상에서 관측점에서 관측되는 전기장의 크기는 아래와 같이 결정된다. ||<:>[math(\displaystyle \left|\mathbf{E}\right|=\left|\mathbf{E}_{0}\right| \left| \frac{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} N (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}}{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}} \right| )] || 자기장 또한, ||<:>[math(\displaystyle \left|\mathbf{B}\right|=\left|\mathbf{B}_{0}\right| \left| \frac{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2}N (\cos{\theta}+\beta) \right]}}{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}} \right| )] || 따라서 포인팅 벡터의 크기는 ||<:>[math(\displaystyle S\propto \left[ \frac{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} N (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}}{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}} \right]^{2} )] || 가 될 것이다. 따라서 특정 방향에 대한 신호가 집중되는 등의 현상이 일어나게 된다. 다음의 그래프는 [math(N=4)]일 때, 몇몇 경우의 [math(\beta)]에 대해 ||<:>[math(\displaystyle \left[ \frac{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} N (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}}{\displaystyle \sin{\left[ \frac{1}{2} (\pi\cos{\theta}+\beta) \right]}} \right]^{2} )] || 의 그래프를 그린 것이다. [[파일:namu_위상차_안테나_방사패턴_9.svg|width=310&align=center]] 안테나에서 어떤 신호를 방사하지만, 이것이 사방에서 수신하기 기대하는 상황은 실제로 적다. 특히 군사적 상황 등에서는 더욱 그럴 것이다. 그런데 이 논의처럼 각 안테나를 잘 배열하고, 신호의 위상차를 잘 제어하기만 하면 특정 방향에서 복사 강도 혹은 방사 강도가 최대가 된다. 즉, 어떤 방향에 신호를 증폭하여 방사하고 싶을 때 이 방법을 쓰게 된다. 이것을 응용한 것 중 하나는 [[위상배열 레이더]] 등이 있다. 이 외의 안테나의 심화된 논의는 더 이상 [[전자기학]]의 범주를 넘어서서 주파수 공학 등의 공학 학문과 연결된다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기