Pytanie:
Dlaczego „długość fali” jest używana jako jednostka długości anteny?
Shadow
2018-05-17 20:02:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

We często odnosi się do rozmiaru anteny w stosunku do długości fali .Na przykład: a Dipol półfalowy ma długość około połowy długości fali.Długość fali to odległość, jaką fala radiowa pokonuje podczas jednego cyklu.( tutaj)

Dlaczego długość anteny jest mierzona długością fali?Długość fali nie jest nawet jednostką uniwersalną ani jednostką SI.Długość fali nie jest stałą stałą i zmienia się w zależności od fali.Dlaczego więc antena jest mierzona pod względem długości fali?

Istnieją wzory do obliczania długości anteny w metrach ( tutaj), ale dlaczego w pierwszej kolejności długości anten nie są podawane w metrach i dlaczego musimy używać wzorów do przeliczania długości fal na metry?Jakie znaczenie ma długość fali jako jednostka długości anteny?

Co daje więcej informacji: „antena 15 m” lub „dipol ćwierć długości fali dla 50 MHz”?
Ponieważ antena 10 m dla pasma AM jest krótka, ale antena 1 m dla pasma UHF jest długa.
Ponieważ właściwości anteny są w większym stopniu determinowane przez jej rozmiar wyrażony w długościach fal.Zauważ, że rozmiar wyrażony w długościach fal jest (bezwymiarowym) stosunkiem, stąd jest nawet bardziej fundamentalny niż pewna wartość wyrażona w (dowolnej!) Jednostce SI.
Właściwości linii transmisyjnej anteny i współczynnik korekcji indukcyjności, ale zależy od współczynników fal i 1 / sqrt (stała dielektryczna) * 3e8 m / s
Sześć odpowiedzi:
#1
+22
alex.forencich
2018-05-17 20:28:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Anteny są przeznaczone do pracy na określonej częstotliwości i fizycznych wymiarach skali anteny z częstotliwością projektową. W przypadku anteny dipolowej takie rzeczy, jak zysk anteny i kierunkowość zależą od długości fal, zwanej długością elektryczną. Więc jeśli wiesz, że antena jest na przykład dipolem 1/2 fali, wiesz od razu, jak wygląda wzmocnienie, kierunkowość i wzór promieniowania. Jeśli długość została określona w metrach, należałoby również znać częstotliwość projektową, aby móc obliczyć długość elektryczną w długościach fal w celu określenia właściwości anteny. Możliwe jest również użycie technik wydłużania elektrycznego, które powodują, że antena zachowuje się elektrycznie tak, jakby była dłuższa niż jej długość fizyczna, komplikując sprawę, gdy znasz tylko długość fizyczną, ale nie długość elektryczną.

Zwrócę uwagę, że w przypadku niektórych typów anten rozmiar określany jest w długościach fal, a dla innych w metrach. Na przykład anteny dipolowe są bardzo często określane pod względem ich długości elektrycznej w długościach fal, podczas gdy anteny talerzowe są zwykle określane na podstawie średnicy w metrach.

Może przekonwertować "dipol 1/4 fali" na "monopol 1/4 fali" dla uzyskania największej dokładności.
Dobra uwaga, naprawiona
Antena to nie antena - to reflektor skupiający.Jego średnica jest niezależna od częstotliwości (chociaż jej materiał nie jest).
„techniki wydłużania elektrycznego” Myślę, że masz na myśli cewkę ładującą, znaną z radia CB, ale można ją zamontować na PCB dla bardzo wysokich częstotliwości.
@aml Antena jest anteną aperturową, a zysk anteny o stałej średnicy jest absolutnie zależny od częstotliwości, tak jak w przypadku każdej innej anteny.
Inną „techniką wydłużania elektrycznego” jest projektowanie fraktalne.Często używany w telefonach komórkowych i przenośnych urządzeniach Wi-Fi.https://en.wikipedia.org/wiki/Fractal_antenna
#2
+7
Andy aka
2018-05-17 22:22:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najlepszą praktyką jest nie tylko podawanie długości w \ $ \ lambda \ $, ale także określenie typu, na przykład monopolowego lub dipolowego.Rozważmy monopol i spójrz na impedancję, jaką przedstawia on w obwodzie, do którego jest podłączony: -

enter image description here

Typowy jednobiegunowy biegun ćwierćfalowy ma zerową reaktancję (linia karmazynowa) i ma odporność na promieniowanie około 37 omów (chociaż trochę trudno jest uzyskać dokładną wartość z powyższego wykresu).Gdyby był to dipol półfalowy, miałby dwukrotnie większą odporność na promieniowanie niż monopol ćwierćfalowy, więc samo stwierdzenie, że antena o długości 10 metrów nie jest niczym ważnym dla projektanta.

Ale monopole mogą być krótkie, a określenie jednej dziesiątej \ $ \ lambda \ $ jest przydatne, ponieważ projektant byłby w stanie oszacować przy optymalnej częstotliwości, że byłaby pojemnościowa na -j500.

Szybki samochód to niekoniecznie Ferrari czy Lamborghini

#3
+5
Sir Sy
2018-05-18 00:56:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W rzeczywistości jest to bardzo podstawowe pytanie dotyczące aplikacji o wysokiej częstotliwości (HF). Jeśli mówimy o HF, to długość fali jest krótka w porównaniu z linią transmisyjną, co ma miejsce w przypadku anteny. Długość fali jest podana przez $$ \ lambda = \ frac {c} {f} \,. $$ Częstotliwość \ $ f \ $ to częstotliwość robocza. Prędkość propagacji \ $ c \ $ jest podana przez $$ c = \ frac {1} {\ epsilon_0 \ epsilon \ cdot \ mu_0 \ mu} \,. $$ Jeśli mamy wolne miejsce, \ $ \ epsilon \ $ i \ $ \ mu \ $ są jednością, a \ $ c \ $ upraszcza do prędkości światła \ $ c_0 \ $. Jeśli występuje materiał dielektryczny, w którym rozchodzi się fala, prędkość fali zależy od tych dwóch parametrów (\ $ \ epsilon \ $, \ $ \ mu \ $).

Tak więc ilość propagacji fali jest ważna przy projektowaniu anteny. Przy długości fali \ $ \ lambda \ $ można bezpośrednio zobaczyć, jakie wymiary ma antena, bez dalszych obliczeń. http://www.electronicdesign.com/sites/electronicdesign.com/files/uploads/2013/07/0613WTDantennas_FIG2.gif

\ $ I \ $ pokazuje rozkład prądu, a \ $ V \ $ rozkład napięcia na półfalowej antenie dipolowej. Widać więc, że \ $ \ lambda = 2 \ pi \ $, gdzie \ $ 2 \ pi \ $ to jeden okres rozkładu napięcia / prądu. Obecny rozkład na dipolu odgrywa ważną rolę, np. dla wzoru promieniowania. Dlatego warto podać ilość \ $ \ lambda \ $, aby mieć bezpośrednie wyczucie rozkładu prądu na kawałku przewodu.

Ponadto długość fali to tylko długość, więc jej wielkość jest podawana w jednostkach SI, na przykład w metrach $$ [\ lambda] = \ mathrm {m} \,. $$

#4
+4
Bruce
2018-05-17 20:18:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak jak skomentował PlasmaHH, właściwości anteny zależą od jej długości fali.Ta długość fali zależy od częstotliwości.Możesz więc mieć dwie anteny o tej samej długości z różnymi dopasowaniami impedancji dla dwóch różnych częstotliwości, więc jedna z anten może być anteną o pełnej długości fali dla częstotliwości 1, a druga może być anteną ćwierć długości fali dla częstotliwości 2.

W Podstawowe pojęcia dotyczące anten wyjaśnią różnicę między różnymi długościami anten:

1/4 fali: pojedynczy element promieniujący o długości około 1/4 długości. Kierunkowość 2,2 dBi, 0 dBd.Załadowano 1/4 fali

1/2 fali: pojedynczy element promieniujący o długości 1/2 fali.Kierunkowość 3,8 dBi, 1,6 dBd.Specjalna konstrukcja to półfala zasilana końcem.

Re * "... jego długość fali" *: antena czy fala radiowa?Jeśli antena, w jaki sposób antena może mieć długość fali?
#5
  0
Agent_L
2018-05-18 19:01:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Długość fali nie jest stałą stałą i zmienia się w zależności od fali. Dlaczego więc antena jest mierzona pod względem długości fali?

Jakie znaczenie ma długość fali jako jednostka długości anteny?

Ponieważ różne długości fal (częstotliwości) wymagają anten o różnej długości. Rozmiar anteny musi być bardzo dopasowany do długości fali, z którą ma współpracować.

Istnieją wzory na obliczanie długości anteny w metrach (tutaj), ale dlaczego w pierwszej kolejności długości anten nie są podawane w metrach i dlaczego musimy używać wzorów do przeliczania długości fal na metry?

Od czego zaczynasz, budując antenę? Zaczynasz od „na jakiej długości fali (częstotliwości) będzie działał?”. Dlatego zaczynasz od długości fali i to są twoje dane wejściowe. Zatem wzory są zaprojektowane tak, aby działać w tym kierunku: wpisujesz długość fali (lub częstotliwość) i podajesz wymagane wymiary anteny.

Nigdy nie zaczynasz od liczników i nie pytasz „na jakiej częstotliwości będą one działać?” (z wyjątkiem tych rzadkich przypadków, gdy znajdziesz jakieś stare śmieci na strychu i spróbujesz dowiedzieć się, co to do cholery jest)

Konstrukcja anteny opisana w jednostkach absolutnych byłaby ograniczona tylko do jednej częstotliwości, a zatem (prawie) bezużyteczna dla każdego, kto potrzebuje innej częstotliwości.

Odpowiedź:

WZaczynamy od długości fali, aby dotrzeć do metrów, ponieważ projektujemy anteny tak, aby pasowały do ​​danej częstotliwości, a nie projektujemy częstotliwości tak, aby pasowały do ​​danej anteny.

Re * "musi być bardzo ściśle dostrojony" *: Jak blisko?20%?10%?1%?0,0001%?
@PeterMortensen Chciałem wyjaśnić, że antena jest związana z częstotliwością.Czy mógłbyś to lepiej wyrazić?
#6
  0
Darth SE
2018-05-18 21:23:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ta sama konstrukcja anteny może być używana dla różnych długości fal.Długość fali na schemacie projektu anteny jest zmienną.Aby zbudować antenę, należy zastąpić zmienną długości fali na schemacie rzeczywistą wartością długości fali (np. Metry, cale) odpowiadającą częstotliwości podstawowej, którą antena ma odbierać.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...