akọkọ

Awọn ipilẹ Antenna: Bawo ni Antennas Ṣe Radiate?

Nigba ti o ba de siawọn eriali, Ibeere ti awọn eniyan ṣe aniyan julọ ni "Bawo ni a ṣe ṣe aṣeyọri gangan?"Bawo ni aaye itanna ti ipilẹṣẹ nipasẹ orisun ifihan agbara ṣe tan kaakiri laini gbigbe ati inu eriali, ati nikẹhin “sọtọ” lati eriali lati ṣe igbi aaye ọfẹ kan.

1. Nikan waya Ìtọjú

Jẹ ki a ro pe iwuwo idiyele, ti a ṣalaye bi qv (Coulomb / m3), ti pin ni iṣọkan ni okun waya ipin kan pẹlu agbegbe apakan-agbelebu ti a ati iwọn didun ti V, bi o ṣe han ni Nọmba 1.

1

Olusin 1

Lapapọ idiyele Q ni iwọn didun V n gbe ni itọsọna z ni iyara aṣọ kan Vz (m/s).O le ṣe afihan pe iwuwo lọwọlọwọ Jz lori apakan agbelebu ti waya jẹ:
Jz = qv vz (1)

Ti o ba jẹ pe okun waya ti adaorin pipe, iwuwo lọwọlọwọ Js lori oju waya jẹ:
Js = qs vz (2)

Nibo qs jẹ iwuwo idiyele dada.Ti okun waya ba tinrin pupọ (ni deede, rediosi jẹ 0), lọwọlọwọ ninu okun waya le ṣe afihan bi:
Iz = ql vz (3)

Nibo ql (coulomb/mita) jẹ idiyele fun ipari ẹyọkan.
A ti wa ni o kun fiyesi pẹlu tinrin onirin, ati awọn ipinnu waye si awọn loke mẹta igba.Ti lọwọlọwọ ba jẹ iyatọ akoko, itọsẹ ti agbekalẹ (3) pẹlu ọwọ si akoko jẹ bi atẹle:

2

(4)

az jẹ isare idiyele.Ti ipari waya ba jẹ l, (4) le kọ bi atẹle:

3

(5)

Idogba (5) jẹ ibatan ipilẹ laarin lọwọlọwọ ati idiyele, ati tun ibatan ipilẹ ti itanna itanna.Ni kukuru, lati gbejade itankalẹ, o gbọdọ jẹ akoko ti o yatọ lọwọlọwọ tabi isare (tabi idinku) ti idiyele.Nigbagbogbo a mẹnuba lọwọlọwọ ni awọn ohun elo irẹpọ akoko, ati idiyele ni igbagbogbo mẹnuba ninu awọn ohun elo igba diẹ.Lati ṣe agbejade isare idiyele (tabi isare), okun waya gbọdọ wa ni tẹ, ṣe pọ, ati dawọ duro.Nigbati idiyele ba n lọ ni iṣipopada akoko-ibaramu, yoo tun gbejade isare idiyele igbakọọkan (tabi idinku) tabi lọwọlọwọ iyatọ akoko.Nitorina:

1) Ti idiyele ko ba gbe, kii yoo si lọwọlọwọ ati ko si itankalẹ.

2) Ti idiyele ba n lọ ni iyara igbagbogbo:

a.Ti okun waya naa ba tọ ati ailopin ni ipari, ko si itankalẹ.

b.Ti okun waya ba ti tẹ, ṣe pọ, tabi dawọ duro, bi o ṣe han ni Nọmba 2, itankalẹ wa.

3) Ti o ba jẹ pe idiyele naa oscillates lori akoko, idiyele naa yoo tan jade paapaa ti okun waya ba tọ.

Sikematiki aworan atọka ti bi awọn eriali radiate

Olusin 2

Oye ti agbara ti ẹrọ itanna le ṣee gba nipasẹ wiwo orisun pulsed ti a ti sopọ si okun waya ṣiṣi ti o le wa lori ilẹ nipasẹ ẹru ni opin ṣiṣi rẹ, bi o ṣe han ni Nọmba 2 (d).Nigbati okun waya ba ni agbara lakoko, awọn idiyele (awọn elekitironi ọfẹ) ti o wa ninu okun waya ni a ṣeto ni išipopada nipasẹ awọn laini aaye ina ti ipilẹṣẹ nipasẹ orisun.Bi awọn idiyele ti wa ni isare ni opin orisun okun waya ati idinku (isare odi ni ibatan si išipopada atilẹba) nigbati o han ni opin rẹ, aaye itankalẹ kan ti ipilẹṣẹ ni awọn opin rẹ ati lẹba iyoku okun waya naa.Isare ti awọn idiyele jẹ aṣeyọri nipasẹ orisun agbara ita ti o ṣeto awọn idiyele ni išipopada ati ṣe agbejade aaye itankalẹ ti o somọ.Ilọkuro ti awọn idiyele ni awọn opin okun waya jẹ ṣiṣe nipasẹ awọn ipa inu ti o ni nkan ṣe pẹlu aaye ti o fa, eyiti o fa nipasẹ ikojọpọ awọn idiyele ti o ni idojukọ ni awọn opin okun waya.Awọn ipa inu n gba agbara lati ikojọpọ idiyele bi iyara rẹ n dinku si odo ni awọn opin okun waya.Nitorinaa, isare ti awọn idiyele nitori itusilẹ aaye ina ati idinku awọn idiyele nitori idaduro tabi iṣipopada didan ti impedance waya jẹ awọn ọna ṣiṣe fun iran ti itanna itanna.Botilẹjẹpe iwuwo lọwọlọwọ mejeeji (Jc) ati iwuwo idiyele (qv) jẹ awọn ofin orisun ni awọn idogba Maxwell, idiyele ni a gba pe o jẹ opoiye ipilẹ diẹ sii, pataki fun awọn aaye igba diẹ.Botilẹjẹpe alaye itankalẹ yii jẹ lilo ni pataki fun awọn ipinlẹ igba diẹ, o tun le ṣee lo lati ṣalaye itankalẹ-ipinlẹ duro.

Ṣe iṣeduro pupọ dara julọawọn ọja erialiti ṣelọpọ nipasẹRFMISO:

RM-TCR406.4

RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)

RM-SWA910-22(9-10GHz)

2. Ìtọjú waya-meji

So a foliteji orisun to a meji-adaorin gbigbe ila ti a ti sopọ si eriali, bi o han ni Figure 3 (a).Lilo foliteji si laini okun waya meji n ṣe ina aaye ina laarin awọn olutọpa.Awọn laini aaye ina ṣiṣẹ lori awọn elekitironi ọfẹ (nirọrun niya lati awọn ọta) ti a ti sopọ si oludari kọọkan ati fi ipa mu wọn lati gbe.Gbigbe awọn idiyele n ṣe ipilẹṣẹ lọwọlọwọ, eyiti o ṣe ipilẹṣẹ aaye oofa kan.

4

olusin 3

A ti gba pe awọn laini aaye ina bẹrẹ pẹlu awọn idiyele rere ati pari pẹlu awọn idiyele odi.Dajudaju, wọn tun le bẹrẹ pẹlu awọn idiyele rere ati pari ni ailopin;tabi bẹrẹ ni ailopin ati pari pẹlu awọn idiyele odi;tabi ṣe awọn iyipo pipade ti ko bẹrẹ tabi pari pẹlu awọn idiyele eyikeyi.Awọn laini aaye oofa nigbagbogbo n ṣe awọn iyipo pipade ni ayika awọn oludari ti n gbe lọwọlọwọ nitori ko si awọn idiyele oofa ni fisiksi.Ni diẹ ninu awọn agbekalẹ mathematiki, awọn idiyele oofa deede ati awọn ṣiṣan oofa ni a ṣe afihan lati ṣe afihan meji laarin awọn ojutu ti o kan agbara ati awọn orisun oofa.

Awọn laini aaye ina ti a fa laarin awọn oludari meji ṣe iranlọwọ lati ṣafihan pinpin idiyele.Ti a ba ro pe orisun foliteji jẹ sinusoidal, a nireti pe aaye ina laarin awọn oludari lati tun jẹ sinusoidal pẹlu akoko ti o dọgba si ti orisun naa.Iwọn ojulumo ti agbara aaye ina jẹ aṣoju nipasẹ iwuwo ti awọn laini aaye ina, ati awọn itọka tọkasi itọsọna ibatan (rere tabi odi).Awọn iran ti akoko-o yatọ si ina ati awọn aaye oofa laarin awọn olutọpa ṣe igbi itanna ti o tan kaakiri laini gbigbe, gẹgẹbi o han ni Nọmba 3(a).Igbi itanna naa wọ inu eriali pẹlu idiyele ati lọwọlọwọ ti o baamu.Ti a ba yọ apakan ti eto eriali kuro, bi o ṣe han ni Nọmba 3 (b), igbi aye ọfẹ kan le ṣẹda nipasẹ “sisopọ” awọn opin ṣiṣi ti awọn laini aaye ina (ti o han nipasẹ awọn ila ti o ni aami).Igbi aaye-ọfẹ tun jẹ igbakọọkan, ṣugbọn aaye igba-akoko P0 n lọ si ita ni iyara ina ati rin irin-ajo ijinna ti λ/2 (si P1) ni idaji akoko kan.Nitosi eriali naa, aaye-ipele ibakan P0 nyara yiyara ju iyara ina lọ ati sunmọ iyara ina ni awọn aaye ti o jinna si eriali.Nọmba 4 ṣe afihan pinpin aaye itanna aaye ọfẹ ti eriali λ∕2 ni t = 0, t/8, t/4, ati 3T/8.

65a70beedd00b109935599472d84a8a

Nọmba 4 Pipin aaye itanna aaye ọfẹ ti eriali λ∕2 ni t = 0, t/8, t/4 ati 3T/8

A ko mọ bi awọn igbi itọsọna ṣe yapa si eriali ati nikẹhin ti o ṣẹda lati tan kaakiri ni aaye ọfẹ.A le ṣe afiwe awọn igbi aye itọsọna ati ọfẹ si awọn igbi omi, eyiti o le ṣẹlẹ nipasẹ okuta kan ti o sọ sinu omi ti o dakẹ tabi ni awọn ọna miiran.Ni kete ti idamu ninu omi ba bẹrẹ, awọn igbi omi ti wa ni ipilẹṣẹ ati bẹrẹ lati tan kaakiri.Paapa ti idamu ba duro, awọn igbi omi ko duro ṣugbọn tẹsiwaju lati tan siwaju.Ti o ba ti idamu sibẹ, titun igbi ti wa ni nigbagbogbo ti ipilẹṣẹ, ati awọn soju ti awọn wọnyi igbi lags sile awọn miiran igbi.
Bakan naa ni otitọ fun awọn igbi itanna eletiriki ti a ṣe nipasẹ awọn idamu itanna.Ti idamu itanna akọkọ lati orisun ba jẹ akoko kukuru, awọn igbi eletiriki ti o ṣẹda tan kaakiri inu laini gbigbe, lẹhinna tẹ eriali naa, ati nikẹhin tan jade bi awọn igbi aaye ọfẹ, botilẹjẹpe itara ko si tẹlẹ (gẹgẹbi awọn igbi omi. ati idamu ti wọn ṣẹda).Ti idamu itanna ba n tẹsiwaju, awọn igbi eletiriki wa nigbagbogbo ati tẹle ni pẹkipẹki lẹhin wọn lakoko itankale, bi o ṣe han ninu eriali biconical ti o han ni Nọmba 5. Nigbati awọn igbi itanna ba wa ninu awọn laini gbigbe ati awọn eriali, aye wọn ni ibatan si aye ti ina mọnamọna. idiyele inu awọn adaorin.Bibẹẹkọ, nigbati awọn igbi ba n tan, wọn ṣe lupu pipade ati pe ko si idiyele lati ṣetọju aye wọn.Eyi mu wa lọ si ipari pe:
Imudara ti aaye nilo isare ati idinku idiyele, ṣugbọn itọju aaye ko nilo isare ati idinku idiyele naa.

98e91299f4d36dd4f94fb8f347e52ee

olusin 5

3. Dipole Radiation

A gbiyanju lati ṣe alaye ilana nipa eyiti awọn laini aaye ina ya kuro ni eriali ati ṣe awọn igbi aye ọfẹ, ati mu eriali dipole gẹgẹbi apẹẹrẹ.Botilẹjẹpe o jẹ alaye ti o rọrun, o tun jẹ ki eniyan le ni oye lati rii iran ti awọn igbi aye ọfẹ.Nọmba 6 (a) fihan awọn laini aaye ina ti o ṣẹda laarin awọn apa meji ti dipole nigbati awọn ila aaye ina gbe jade nipasẹ λ∕4 ni mẹẹdogun akọkọ ti iyipo.Fun apẹẹrẹ yii, jẹ ki a ro pe nọmba awọn laini aaye ina ti a ṣẹda jẹ 3. Ni mẹẹdogun atẹle ti ọmọ naa, awọn laini aaye ina mẹta atilẹba gbe λ∕4 miiran (apapọ λ∕2 lati aaye ibẹrẹ), ati iwuwo idiyele lori oludari bẹrẹ lati dinku.O le ṣe akiyesi pe o ṣẹda nipasẹ ifihan awọn idiyele idakeji, eyiti o fagilee awọn idiyele lori oludari ni opin idaji akọkọ ti iyipo naa.Awọn laini aaye ina ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn idiyele idakeji jẹ 3 ati gbe ijinna kan ti λ∕4, eyiti o jẹ aṣoju nipasẹ awọn laini aami ni Nọmba 6 (b).

Abajade ikẹhin ni pe awọn laini aaye ina mẹta si isalẹ wa ni ijinna λ∕4 akọkọ ati nọmba kanna ti awọn laini aaye ina oke ni ijinna λ∕4 keji.Niwọn igba ti ko si idiyele netiwọki lori eriali, awọn laini aaye ina gbọdọ fi agbara mu lati yapa kuro ninu adaorin ki o darapọ papọ lati ṣe lupu pipade.Eyi han ni aworan 6 (c).Ni idaji keji, ilana ti ara kanna ni a tẹle, ṣugbọn ṣe akiyesi pe itọnisọna jẹ idakeji.Lẹhin iyẹn, ilana naa yoo tun ṣe ati tẹsiwaju titilai, ti o ṣẹda pinpin aaye ina ti o jọra si Nọmba 4.

6

olusin 6

Lati ni imọ siwaju sii nipa awọn eriali, jọwọ ṣabẹwo:


Akoko ifiweranṣẹ: Jun-20-2024

Gba iwe data ọja