Nalika nerangakeantena, Pitakonan sing paling disenengi wong yaiku "Kepiye carane radiasi bisa digayuh?"Kepiye medan elektromagnetik sing diasilake dening sumber sinyal kasebut nyebar liwat saluran transmisi lan ing njero antena, lan pungkasane "kapisah" saka antena kanggo mbentuk gelombang ruang bebas.
1. Radiasi kawat tunggal
Ayo kita nganggep yen Kapadhetan pangisian daya, ditulis minangka qv (Coulomb / m3), disebarake kanthi seragam ing kabel bunder kanthi area cross-sectional a lan volume V, kaya sing ditampilake ing Gambar 1.
Gambar 1
Total muatan Q ing volume V obah ing arah z kanthi kacepetan seragam Vz (m/s).Bisa dibuktekake manawa kapadhetan saiki Jz ing bagean salib kawat yaiku:
Jz = qv vz （1）
Yen kabel digawe saka konduktor becik, Kapadhetan saiki Js ing lumahing kabel punika:
Js = qs vz (2)
Where qs punika Kapadhetan muatan lumahing.Yen kabel banget tipis (saenipun, radius punika 0), saiki ing kabel bisa ditulis minangka:
Iz = ql vz (3)
Ngendi ql (coulomb / meter) minangka muatan saben unit dawa.
Kita utamane prihatin karo kabel tipis, lan kesimpulan ditrapake kanggo telung kasus ing ndhuwur.Yen saiki beda-beda wektu, turunan rumus (3) babagan wektu kaya ing ngisor iki:
(4)
az yaiku percepatan muatan.Yen dawa kawat l, (4) bisa ditulis kaya ing ngisor iki:
(5)
Persamaan (5) minangka hubungan dhasar antarane arus lan muatan, lan uga hubungan dhasar radiasi elektromagnetik.Cukup, kanggo ngasilake radiasi, kudu ana arus utawa akselerasi (utawa deceleration) sing beda-beda wektu.Kita biasane nyebutake saiki ing aplikasi harmonik wektu, lan pangisian daya asring kasebut ing aplikasi transien.Kanggo ngasilake percepatan (utawa deceleration), kabel kasebut kudu ditekuk, dilipat, lan ora terus-terusan.Nalika daya oscillates ing gerakan wektu-harmonik, iku uga bakal gawé percepatan muatan periodik (utawa deceleration) utawa wektu-variasi arus.Mulane:
1) Yen daya ora obah, ora ana arus lan ora ana radiasi.
2) Yen daya obah kanthi kacepetan konstan:
a.Yen kabel lurus lan dawa tanpa wates, ora ana radiasi.
b.Yen kabel ditekuk, dilipat, utawa ora terus-terusan, kaya sing dituduhake ing Gambar 2, ana radiasi.
3) Yen daya oscillates liwat wektu, daya bakal radiate sanajan kabel iku sakcara.
Gambar 2
Pangerten kualitatif saka mekanisme radiation bisa dipikolehi dening looking ing sumber pulsed disambungake menyang kabel mbukak sing bisa grounded liwat mbukak ing mburi mbukak, minangka ditampilake ing Figure 2 (d).Nalika kabel diwiwiti kanthi energi, muatan (elektron bebas) ing kabel kasebut diobahake dening garis medan listrik sing diasilake dening sumber kasebut.Minangka biaya sing digawe cepet ing sumber mburi kabel lan decelerated (negatif percepatan relatif kanggo gerakan asli) nalika dibayangke ing mburi sawijining, lapangan radiation kui ing ends lan sadawane liyane saka kabel.Akselerasi muatan kasebut ditindakake kanthi sumber daya eksternal sing nyetel muatan lan ngasilake medan radiasi sing gegandhengan.Perlambatan biaya ing ujung kabel ditindakake dening pasukan internal sing ana gandhengane karo medan sing diinduksi, sing disebabake akumulasi biaya konsentrasi ing ujung kabel.Pasukan internal entuk energi saka akumulasi muatan amarga kecepatane mudhun nganti nol ing ujung kabel.Mulane, akselerasi biaya amarga eksitasi medan listrik lan deceleration saka biaya amarga discontinuity utawa kurva Gamelan saka impedansi kabel minangka mekanisme kanggo generasi radiasi elektromagnetik.Senajan kapadhetan saiki (Jc) lan kapadhetan muatan (qv) minangka istilah sumber ing persamaan Maxwell, muatan dianggep minangka kuantitas sing luwih dhasar, utamane kanggo bidang transien.Sanajan panjelasan radiasi iki utamane digunakake kanggo kahanan transien, nanging uga bisa digunakake kanggo nerangake radiasi kahanan ajeg.
Rekomendasi sawetara apik bangetproduk antenadiprodhuksi deningRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4（0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. Radiasi rong kawat
Sambungake sumber voltase kanggo baris transmisi loro-konduktor disambungake menyang antena, minangka ditampilake ing Figure 3 (a).Aplikasi voltase kanggo baris loro-kabel ngasilake medan listrik antarane konduktor.Garis-garis medan listrik tumindak ing elektron bebas (gampang dipisahake saka atom) sing disambungake menyang saben konduktor lan meksa dheweke pindhah.Gerakan muatan ngasilake arus, sing banjur ngasilake medan magnet.
Gambar 3
Kita wis nampa manawa garis medan listrik diwiwiti kanthi muatan positif lan diakhiri kanthi muatan negatif.Mesthi, padha uga bisa miwiti karo biaya positif lan mungkasi ing tanpa wates;utawa miwiti tanpa wates lan dipungkasi kanthi muatan negatif;utawa mbentuk puteran tertutup sing ora diwiwiti utawa diakhiri kanthi biaya apa wae.Garis medan magnet tansah mbentuk puteran tertutup ngubengi konduktor mawa arus amarga ora ana muatan magnet ing fisika.Ing sawetara rumus matematika, muatan magnetik sing padha lan arus magnet dienalake kanggo nuduhake duality antarane solusi sing nglibatake daya lan sumber magnet.
Garis medan listrik sing digambar ing antarane rong konduktor mbantu nuduhake distribusi muatan.Yen kita nganggep yen sumber voltase sinusoidal, kita ngarepake medan listrik ing antarane konduktor uga sinusoidal kanthi periode sing padha karo sumber kasebut.Magnitudo relatif saka kekuatan medan listrik diwakili dening kapadhetan garis medan listrik, lan panah nuduhake arah relatif (positif utawa negatif).Generasi medan listrik lan magnetik wektu sing beda-beda ing antarane konduktor mbentuk gelombang elektromagnetik sing nyebar ing sadawane saluran transmisi, kaya sing ditampilake ing Gambar 3 (a).Gelombang elektromagnetik mlebu antena kanthi muatan lan arus sing cocog.Yen kita mbusak bagean saka struktur antena, minangka ditampilake ing Figure 3 (b), gelombang free-ruang bisa kawangun dening "nyambungake" ends mbukak saka garis medan listrik (dituduhake dening garis burik).Gelombang ruang bebas uga periodik, nanging titik fase konstan P0 obah metu kanthi kacepetan cahya lan ngliwati jarak λ/2 (nganti P1) ing setengah periode wektu.Cedhak antena, titik fase konstan P0 obah luwih cepet tinimbang kacepetan cahya lan nyedhaki kacepetan cahya ing titik sing adoh saka antena.Gambar 4 nuduhake distribusi medan listrik free-space saka antena λ∕2 ing t = 0, t / 8, t / 4, lan 3T / 8.
Gambar 4 Distribusi medan listrik ruang bebas saka antena λ∕2 ing t = 0, t/8, t/4 lan 3T/8
Ora dingerteni kepiye gelombang sing dipandu dipisahake saka antena lan pungkasane dibentuk kanggo nyebar ing ruang bebas.Kita bisa mbandhingake gelombang ruang sing dipandu lan bebas karo ombak banyu, sing bisa disebabake dening watu sing ditibakake ing banyu sing tenang utawa kanthi cara liya.Sawise gangguan ing banyu wiwit, gelombang banyu digawe lan wiwit nyebar metu.Sanajan gangguan kasebut mandheg, ombak ora mandheg nanging terus nyebar maju.Yen gangguan tetep, ombak anyar terus diasilake, lan panyebaran ombak kasebut ketinggalan ing ombak liyane.
Semono uga kanggo gelombang elektromagnetik sing diasilake dening gangguan listrik.Yen gangguan listrik wiwitan saka sumber kasebut kurang suwe, gelombang elektromagnetik sing diasilake nyebar ing njero saluran transmisi, banjur mlebu antena, lan pungkasane dadi gelombang ruang bebas, sanajan eksitasi ora ana maneh (kaya gelombang banyu. lan gangguan sing digawe).Yen gangguan listrik terus-terusan, gelombang elektromagnetik ana terus-terusan lan ngetutake rapet ing mburi nalika propagasi, kaya sing dituduhake ing antena biconical sing ditampilake ing Gambar 5. Nalika gelombang elektromagnetik ana ing njero saluran transmisi lan antena, ana hubungane karo anane listrik. muatan nang konduktor.Nanging, nalika ombak kasebut dipancarake, dheweke mbentuk loop tertutup lan ora ana biaya kanggo njaga eksistensi.Iki ndadékaké kita menyang kesimpulan sing:
Eksitasi lapangan mbutuhake akselerasi lan deceleration saka muatan, nanging pangopènan lapangan ora mbutuhake akselerasi lan deceleration saka muatan.
Gambar 5
3. Radiasi Dipole
Kita nyoba kanggo nerangake mekanisme sing garis medan listrik break adoh saka antena lan mbentuk gelombang free-ruang, lan njupuk antena dipole minangka conto.Sanajan panjelasan sing disederhanakake, iki uga ngidini wong bisa ndeleng kanthi intuisi generasi gelombang ruang bebas.Gambar 6(a) nuduhake garis medan listrik sing diasilake antarane rong lengen dipole nalika garis medan listrik pindhah metu kanthi λ∕4 ing kuartal pisanan siklus.Kanggo conto iki, ayo nganggep jumlah garis medan listrik sing dibentuk yaiku 3. Ing seprapat siklus sabanjure, telung garis medan listrik asli mindhah liyane λ∕4 (total λ∕2 saka titik wiwitan), lan Kapadhetan daya ing konduktor wiwit suda.Bisa dianggep kawangun dening introduksi saka biaya ngelawan, kang mbatalake metu biaya ing dirijen ing mburi separo pisanan saka siklus.Garis medan listrik sing diasilake dening muatan ngelawan yaiku 3 lan mindhah jarak λ∕4, sing diwakili dening garis titik ing Gambar 6(b).
Asil pungkasan yaiku ana telung garis medan listrik mudhun ing jarak λ∕4 pisanan lan nomer garis medan listrik munggah sing padha ing jarak λ∕4 kapindho.Amarga ora ana daya net ing antena, garis medan listrik kudu dipeksa kanggo misahake saka konduktor lan gabungke kanggo mbentuk loop tertutup.Iki dituduhake ing Figure 6(c).Ing separo kapindho, proses fisik sing padha ditindakake, nanging elinga yen arah kasebut ngelawan.Sawise iku, proses kasebut diulang lan terus tanpa wates, mbentuk distribusi medan listrik sing padha karo Gambar 4.
Gambar 6
Kanggo mangerteni sing luwih lengkap babagan antena, bukak:
Wektu kirim: Jun-20-2024
