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一文介绍天线的原理

天线的道理

天线把传输线上传播的导行波,变换成在自由空间中传播的电磁波,或者进行相反的变换。导行波是整个或绝大年夜部分电磁能量被约束在有限横截面内沿确定偏向传输的电磁波。

我们用火车旅行进行类比,游客好比是电磁波,传输线好比是火车。

游客上车后,只能在车内活动,游客跟着火车的提高的偏向移动,这就好比是导行波,约束在有限横截面内沿确定偏向传输。

出站后,游客可以自由活动,这就好比是电磁波在自由空间传播。这里火车门就类似于天线。

火车门既可以用于游客上车,也可以用于游客下车。

类似的,天线既可以用于将导行波转换为自由空间电磁波,又可以将自由空间的电磁波转换为导行波,这便是天线的互易性道理。

天线是怎么将导行波转换成自由空间的电磁波呢?

1894年,科学家波波夫在一次实验中发明接管机检测电波的间隔比寻常有显着的增添。颠末一番商量,波波夫发明一根导线碰着了金属屑检波器。恰是这根导线让实验间隔大年夜大年夜增添。这根导线被觉得天下上的第一根天线。

波波夫实验中,导线意外碰着了金属屑检波器,无形中改变了传输线的外形。

按照波波夫此次实验的思路继承钻研,科学家发明跟着传输线张角的增大年夜,辐射电磁波越强。后来又提出了对称振子天线理论,继而成长出了各类各样的天线。

可以看出天线的尺寸与波长相匹配。

波长和频率之间有着亲昵关系,光速=频率×波长(),从1G到5G,应用的频率越来越高,波长越小,对应天线的尺寸越小,这便是为什么手机的天线可以藏得手机里面了。

因为天线理论对照繁杂,此处就不再胪陈,假如感兴趣可以自行进修。

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