Anteny przesyłają lub odbierają informacje poprzez promieniowanie energii elektromagnetycznej. Dlatego energia i moc są kluczowymi parametrami związanymi z tymi falami elektromagnetycznymi i ich omówienie jest niezbędne. Fala elektromagnetyczna składa się zarówno z pola elektrycznego, jak i magnetycznego.
W dowolnym momencie falę można opisać za pomocą tych dwóch wektorów. Poniższy rysunek ilustruje składowe pola elektrycznego i magnetycznego fali elektromagnetycznej.
W przypadku fali elektromagnetycznej pole elektryczne jest prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali, a pole magnetyczne jest również prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali. Jednocześnie pola elektryczne i magnetyczne są prostopadłe do siebie.
Wektor Poyntinga
Wektor Poyntinga opisuje energię fali elektromagnetycznej w jednostce czasu i na jednostkę powierzchni w dowolnym momencie. Został on po raz pierwszy wyprowadzony przez Johna Henry'ego Poyntinga w 1884 roku i został nazwany jego imieniem.
Definicja: Wektor Poyntinga podaje szybkość przekazywania energii na jednostkę powierzchni.
Inaczej mówiąc: energia niesiona przez falę w jednostce czasu na jednostkę powierzchni dana jest wektorem Poyntinga.
Wektor Poyntinga oznaczany jest przezS.
Jednostka
Jednostką SI wektora Poyntinga jest wat na metr kwadratowy (W/m²).
Wyrażenie matematyczne
Natychmiastowy wektor Poyntinga, opisujący moc związaną z falą elektromagnetyczną, jest definiowany jako:
GdzieEjest wektorem natężenia pola elektrycznego iHjest wektorem natężenia pola magnetycznego.
Wyprowadzenie wektora Poyntinga
Aby lepiej zrozumieć wektor Poyntinga, wyprowadźmy jego wyrażenie krok po kroku.
Rozważmy falę elektromagnetyczną prostopadle przechodzącą przez obszar A, który jest ortogonalny do kierunku propagacji (przyjętego jako oś X). W nieskończenie małym przedziale czasu dt fala pokonuje odległość dx:
GdzieSto wektor Poyntinga. Powyższe równanie podaje energię na jednostkę czasu na jednostkę powierzchni w dowolnym momencie – to jest fizyczne znaczenie wektora Poyntinga.
Aby dowiedzieć się więcej o antenach, odwiedź stronę:
Czas publikacji: 15 maja 2026 r.
