Pan ddaw iantenâu, y cwestiwn y mae pobl yn poeni fwyaf amdano yw "Sut mae ymbelydredd yn cael ei gyflawni mewn gwirionedd?"Sut mae'r maes electromagnetig a gynhyrchir gan y ffynhonnell signal yn ymledu trwy'r llinell drosglwyddo a thu mewn i'r antena, ac yn olaf yn "gwahanu" oddi wrth yr antena i ffurfio ton gofod rhydd.
1. Pelydriad gwifren sengl
Gadewch inni dybio bod y dwysedd gwefr, wedi'i fynegi fel qv (Coulomb/m3), wedi'i ddosbarthu'n unffurf mewn gwifren gylchol gydag arwynebedd trawsdoriadol o a a chyfaint o V, fel y dangosir yn Ffigur 1.
Ffigur 1
Mae cyfanswm gwefr Q mewn cyfaint V yn symud i'r cyfeiriad z ar fuanedd unffurf Vz (m/s).Gellir profi mai'r dwysedd presennol Jz ar drawstoriad y wifren yw:
Jz = qv vz （1）
Os yw'r wifren wedi'i gwneud o ddargludydd delfrydol, y dwysedd cyfredol Js ar wyneb y wifren yw:
Js = qs vz （2）
Ble qs yw'r dwysedd tâl arwyneb.Os yw'r wifren yn denau iawn (yn ddelfrydol, y radiws yw 0), gellir mynegi'r cerrynt yn y wifren fel:
Iz = ql vz (3)
Lle ql (coulomb/meter) yw'r tâl fesul uned hyd.
Rydym yn ymwneud yn bennaf â gwifrau tenau, ac mae'r casgliadau'n berthnasol i'r tri achos uchod.Os yw'r cerrynt yn amrywio amser, mae deilliad fformiwla (3) mewn perthynas ag amser fel a ganlyn:
（4）
az yw'r cyflymiad gwefr.Os yw hyd y wifren yn l, gellir ysgrifennu (4) fel a ganlyn:
（5）
Hafaliad (5) yw'r berthynas sylfaenol rhwng cerrynt a gwefr, a hefyd y berthynas sylfaenol o ymbelydredd electromagnetig.Yn syml, i gynhyrchu ymbelydredd, rhaid cael cerrynt sy'n amrywio o ran amser neu gyflymiad (neu arafiad) gwefr.Rydym fel arfer yn sôn am gyfredol mewn cymwysiadau harmonig amser, ac mae tâl yn cael ei grybwyll amlaf mewn cymwysiadau dros dro.Er mwyn cynhyrchu cyflymiad gwefr (neu arafiad), rhaid i'r wifren fod yn blygu, yn plygu ac yn amharhaol.Pan fydd y wefr yn pendilio mewn mudiant harmonig amser, bydd hefyd yn cynhyrchu cyflymiad tâl cyfnodol (neu arafiad) neu gerrynt sy'n amrywio o ran amser.Felly:
1) Os na fydd y tâl yn symud, ni fydd cerrynt a dim ymbelydredd.
2) Os yw'r tâl yn symud ar gyflymder cyson:
a.Os yw'r wifren yn syth ac yn ddiderfyn o ran hyd, nid oes unrhyw ymbelydredd.
b.Os yw'r wifren wedi'i phlygu, ei phlygu, neu'n amharhaol, fel y dangosir yn Ffigur 2, mae yna ymbelydredd.
3) Os yw'r tâl yn pendilio dros amser, bydd y tâl yn pelydru hyd yn oed os yw'r wifren yn syth.
Ffigur 2
Gellir cael dealltwriaeth ansoddol o'r mecanwaith ymbelydredd trwy edrych ar ffynhonnell byls wedi'i chysylltu â gwifren agored y gellir ei daearu trwy lwyth yn ei phen agored, fel y dangosir yn Ffigur 2(ch).Pan fydd y wifren yn cael ei hegnioli i ddechrau, mae'r taliadau (electronau rhydd) yn y wifren yn cael eu gosod gan y llinellau maes trydan a gynhyrchir gan y ffynhonnell.Wrth i'r gwefrau gael eu cyflymu ar ben ffynhonnell y wifren a'i arafu (cyflymiad negyddol o'i gymharu â'r mudiant gwreiddiol) pan gaiff ei adlewyrchu ar ei diwedd, mae maes ymbelydredd yn cael ei gynhyrchu ar ei ben ac ar hyd gweddill y wifren.Cyflawnir cyflymiad y gwefrau gan ffynhonnell allanol o rym sy'n gosod y gwefrau yn mudiant ac yn cynhyrchu'r maes ymbelydredd cysylltiedig.Mae arafiad y taliadau ar bennau'r wifren yn cael ei gyflawni gan rymoedd mewnol sy'n gysylltiedig â'r maes anwythol, a achosir gan groniad taliadau crynodedig ar bennau'r wifren.Mae'r grymoedd mewnol yn ennill egni o groniad gwefr wrth i'w gyflymder ostwng i sero ar bennau'r wifren.Felly, cyflymiad y taliadau oherwydd cyffro'r maes trydan ac arafiad y taliadau oherwydd diffyg parhad neu gromlin llyfn rhwystriant gwifren yw'r mecanweithiau ar gyfer cynhyrchu ymbelydredd electromagnetig.Er bod dwysedd cerrynt (Jc) a dwysedd gwefr (qv) yn dermau ffynhonnell yn hafaliadau Maxwell, ystyrir gwefr yn swm mwy sylfaenol, yn enwedig ar gyfer meysydd dros dro.Er bod yr esboniad hwn o ymbelydredd yn cael ei ddefnyddio'n bennaf ar gyfer cyflyrau dros dro, gellir ei ddefnyddio hefyd i egluro ymbelydredd cyflwr cyson.
Argymell sawl rhagorolcynhyrchion antenaweithgynhyrchwyd ganRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. Pelydriad dwy wifren
Cysylltwch ffynhonnell foltedd â llinell drawsyrru dau ddargludydd sydd wedi'i chysylltu ag antena, fel y dangosir yn Ffigur 3(a).Mae cymhwyso foltedd i'r llinell dwy wifren yn cynhyrchu maes trydan rhwng y dargludyddion.Mae'r llinellau maes trydan yn gweithredu ar yr electronau rhydd (sy'n hawdd eu gwahanu oddi wrth atomau) sydd wedi'u cysylltu â phob dargludydd ac yn eu gorfodi i symud.Mae symudiad gwefrau yn cynhyrchu cerrynt, sydd yn ei dro yn cynhyrchu maes magnetig.
Ffigur 3
Rydym wedi derbyn bod llinellau maes trydan yn dechrau gyda gwefrau positif ac yn gorffen gyda gwefrau negyddol.Wrth gwrs, gallant hefyd ddechrau gyda gwefrau cadarnhaol a diweddu ar anfeidredd;neu ddechreu yn anfeidroldeb a diweddu gyda gwefrau neiUduol ;neu ffurfio dolenni caeëdig nad ydynt yn dechrau nac yn gorffen gydag unrhyw daliadau.Mae llinellau maes magnetig bob amser yn ffurfio dolenni caeedig o amgylch dargludyddion sy'n cario cerrynt oherwydd nad oes unrhyw wefrau magnetig mewn ffiseg.Mewn rhai fformiwlâu mathemategol, cyflwynir gwefrau magnetig cyfatebol a cherhyntau magnetig i ddangos y ddeuoliaeth rhwng datrysiadau sy'n cynnwys pŵer a ffynonellau magnetig.
Mae'r llinellau maes trydan a dynnir rhwng dau ddargludydd yn helpu i ddangos dosbarthiad y wefr.Os tybiwn fod y ffynhonnell foltedd yn sinwsoidal, disgwyliwn i'r maes trydan rhwng y dargludyddion fod yn sinwsoidaidd hefyd gyda chyfnod sy'n hafal i gyfnod y ffynhonnell.Cynrychiolir maint cymharol cryfder y maes trydan gan ddwysedd y llinellau maes trydan, ac mae'r saethau'n nodi'r cyfeiriad cymharol (cadarnhaol neu negyddol).Mae cynhyrchu meysydd trydan a magnetig sy'n amrywio o ran amser rhwng y dargludyddion yn ffurfio ton electromagnetig sy'n ymledu ar hyd y llinell drawsyrru, fel y dangosir yn Ffigur 3(a).Mae'r don electromagnetig yn mynd i mewn i'r antena gyda'r tâl a'r cerrynt cyfatebol.Os byddwn yn tynnu rhan o strwythur yr antena, fel y dangosir yn Ffigur 3(b), gellir ffurfio ton gofod rhydd trwy "gysylltu" pennau agored y llinellau maes trydan (a ddangosir gan y llinellau doredig).Mae'r don gofod rhydd hefyd yn gyfnodol, ond mae'r pwynt cyfnod cyson P0 yn symud allan ar fuanedd golau ac yn teithio pellter o λ/2 (i P1) mewn hanner cyfnod o amser.Ger yr antena, mae'r pwynt cyfnod cyson P0 yn symud yn gyflymach na chyflymder y golau ac yn agosáu at gyflymder golau ar bwyntiau ymhell o'r antena.Mae Ffigur 4 yn dangos dosbarthiad maes trydan gofod rhydd yr antena λ∕2 yn t = 0, t/8, t/4, a 3T/8.
Ffigur 4 Dosbarthiad maes trydan gofod rhydd yr antena λ∕2 ar t = 0, t/8, t/4 a 3T/8
Nid yw'n hysbys sut mae'r tonnau tywys yn cael eu gwahanu oddi wrth yr antena a'u ffurfio yn y pen draw i luosogi mewn gofod rhydd.Gallwn gymharu tonnau gofod tywys a thonnau rhydd â thonnau dŵr, a all gael eu hachosi gan garreg wedi'i gollwng mewn corff tawel o ddŵr neu mewn ffyrdd eraill.Unwaith y bydd yr aflonyddwch yn y dŵr yn dechrau, mae tonnau dŵr yn cael eu cynhyrchu ac yn dechrau ymledu allan.Hyd yn oed os daw'r aflonyddwch i ben, nid yw'r tonnau'n stopio ond yn parhau i ymledu ymlaen.Os bydd yr aflonyddwch yn parhau, mae tonnau newydd yn cael eu cynhyrchu'n gyson, ac mae lledaeniad y tonnau hyn yn llusgo y tu ôl i'r tonnau eraill.
Mae'r un peth yn wir am donnau electromagnetig a gynhyrchir gan aflonyddwch trydanol.Os yw'r aflonyddwch trydanol cychwynnol o'r ffynhonnell yn fyr, mae'r tonnau electromagnetig a gynhyrchir yn lluosogi y tu mewn i'r llinell drosglwyddo, yna ewch i mewn i'r antena, ac yn olaf pelydru fel tonnau gofod rhydd, er nad yw'r cyffro bellach yn bresennol (yn union fel y tonnau dŵr a'r aflonyddwch a grewyd ganddynt).Os yw'r aflonyddwch trydanol yn barhaus, mae'r tonnau electromagnetig yn bodoli'n barhaus ac yn dilyn yn agos y tu ôl iddynt yn ystod lluosogi, fel y dangosir yn yr antena biconig a ddangosir yn Ffigur 5. Pan fydd tonnau electromagnetig y tu mewn i linellau trawsyrru ac antenâu, mae eu bodolaeth yn gysylltiedig â bodolaeth trydan gwefr y tu mewn i'r arweinydd.Fodd bynnag, pan fydd y tonnau'n cael eu pelydru, maent yn ffurfio dolen gaeedig ac nid oes tâl i gynnal eu bodolaeth.Mae hyn yn ein harwain at y casgliad bod:
Mae cyffroi'r cae yn gofyn am gyflymu ac arafu'r wefr, ond nid oes angen cyflymu ac arafu'r wefr i gynnal a chadw'r cae.
Ffigur 5
3. Ymbelydredd Dipole
Rydym yn ceisio esbonio'r mecanwaith y mae'r llinellau maes trydan yn torri i ffwrdd o'r antena ac yn ffurfio tonnau gofod rhydd, ac yn cymryd yr antena deupol fel enghraifft.Er ei fod yn esboniad symlach, mae hefyd yn galluogi pobl i weld yn reddfol y genhedlaeth o donnau gofod rhydd.Mae Ffigur 6(a) yn dangos y llinellau maes trydan a gynhyrchir rhwng dwy fraich y deupol pan fydd y llinellau maes trydan yn symud allan gan λ∕4 yn chwarter cyntaf y gylchred.Ar gyfer yr enghraifft hon, gadewch inni dybio mai nifer y llinellau maes trydan a ffurfiwyd yw 3. Yn chwarter nesaf y cylchred, mae'r tair llinell maes trydan wreiddiol yn symud λ∕4 arall (cyfanswm o λ∕2 o'r man cychwyn), ac mae'r dwysedd gwefr ar y dargludydd yn dechrau lleihau.Gellir ystyried ei fod yn cael ei ffurfio trwy gyflwyno taliadau cyferbyniol, sy'n canslo'r taliadau ar y dargludydd ar ddiwedd hanner cyntaf y cylch.Y llinellau maes trydan a gynhyrchir gan y gwefrau cyferbyn yw 3 ac maent yn symud pellter o λ∕4, a gynrychiolir gan y llinellau doredig yn Ffigur 6(b).
Y canlyniad terfynol yw bod tair llinell maes trydan ar i lawr yn y pellter λ∕4 cyntaf a'r un nifer o linellau maes trydan tuag i fyny yn yr ail bellter λ∕4.Gan nad oes tâl net ar yr antena, rhaid gorfodi'r llinellau maes trydan i wahanu oddi wrth y dargludydd a'u cyfuno i ffurfio dolen gaeedig.Dangosir hyn yn Ffigur 6(c).Yn yr ail hanner, dilynir yr un broses gorfforol, ond nodwch fod y cyfeiriad gyferbyn.Ar ôl hynny, mae'r broses yn cael ei hailadrodd ac yn parhau am gyfnod amhenodol, gan ffurfio dosbarthiad maes trydan tebyg i Ffigur 4.
Ffigur 6
I ddysgu mwy am antenâu, ewch i:
Amser postio: Mehefin-20-2024
