Aktualności
Jak obliczana jest długość anteny?
Szacowane 15 minut na zakończenie czytania
Znaczenie połowy długości fali i ćwiartki długości fali
Połowa długości fali i ćwiartka fali są szeroko stosowane w inżynierii przy projektowaniu systemów antenowych.
Długość fali Chalfa
Długość fali Chalfa odnosi się do odległości połowy długości fali elektromagnetycznej w kierunku propagacji. W szczególności w przypadku fali elektromagnetycznej o określonej częstotliwości jej długość fali to odległość między dwoma szczytami lub dolinami w kierunku propagacji. Połowa długości fali jest często wykorzystywana przy projektowaniu systemów antenowych, takich jak tunery lub przy doborze długości anten.
Ćwierćdługość fali
Kwadratowa długość fali to ćwierć długości fali w kierunku propagacji fali elektromagnetycznej. Podobnie jak połowa długości fali, ćwierć długości fali jest również wykorzystywana w projektowaniu systemów antenowych. W szczególności ustawienie długości anteny na jedną czwartą długości fali w niektórych konstrukcjach anten pozwala jej rezonować z określoną częstotliwością, co zapewnia lepszą charakterystykę falowodu. Ponadto ćwierćfala jest również wykorzystywana do projektowania komponentów, takich jak reflektory, linie transmisyjne i układy dopasowujące impedancję.
Wszyscy wiemy, że długość idealnej anteny to połowa długości fali. Antena ćwierćfalowa, o której zwykle mówimy, tak naprawdę musi uwzględniać „uziemienie”, aby stanowić kompletną antenę, co często nazywamy „anteną niezrównoważoną”; sama antena jest tylko częścią anteny.
Długość fali λ = prędkość światła c/częstotliwość f
Obliczanie długości anteny Wi-Fi 5 GHz
Długość fali λ = (3* 100 000 000)/ 5 GHz
Długość fali λ = 0,06 metra
Zwykle używaj zwykłego drutu o długości 1/4 długości fali, to znaczy długość użytego drutu wynosi około 1,5 centymetra
2,4 GHz z obliczeniami długości anteny
Długość fali λ= (3 * 100 000 000) / 2,4 GHz
Długość fali λ = 0,125 metra
Generalnie należy używać wspólnego przewodu o długości 1/4 długości fali, tj. przewodu o długości około 3,125 cm
Dlaczego anteny potrzebują połowy długości fali?
Anteny, których powszechnie używamy, są na ogół antenami rezonansowymi, to znaczy mają postać fal stojących, a połowa długości fali jest najmniejszą jednostką, która może stanowić falę stojącą. Powód tego pokazano poniżej:
Można zauważyć, że w przypadku normalnej transmisji sygnału w metalowej strukturze o połowie długości fali sygnał do ujemnego półcyklu, tuż do końca przewodnika, musi zostać odbity z powrotem w celu propagacji odwrotnej; „ujemny półcykl + odwrotna propagacja” i staje się sygnałem dodatnim, który można po prostu nałożyć, tworząc falę stojącą. W ten sposób można stopniowo wzmacniać sygnał w tej strukturze przewodnika i w jednym cyklu można wypromieniować maksymalną ilość energii.
Dlaczego antena potrzebuje rezonansu?
Oscylujące ładunki na antenie mogą wypromieniowywać mniej energii na cykl (w odniesieniu do stosunku wielkości wypromieniowanego pola do pola bliskiego), a w promieniowaniu może brać udział tylko więcej par ładunków, aby zapewnić bezwzględną wartość wypromieniowanej energii na cykl jest wystarczająco duża.
W antenie źródło może zapewnić każdy cykl energii, jest stałe, gdy źródło może zapewnić każdy cykl energii, całe promieniowanie anteny wychodzi (w tym własne straty anteny), rezonans jest utrzymywany przy danej amplitudzie, pozostaje niezmieniony; następujący rysunek:
Tylko struktura o połowie długości fali wspomnianą konstrukcję można uznać za podstawową strukturę rezonansową; powyższy rysunek jest strukturę rezonansową w celu ustalenia schematu procesu równowagi. Przez analizując połowę długości fali wiemy, że źródłowym sygnałem wejściowym będzie nałożone na strukturę rezonansową. Ponieważ pojemność źródła jest stała, ta superpozycja nie rośnie w nieskończoność. gdy struktura rezonansowa osiąga równowagę.
Podczas pracy anteny amplituda samego źródła jest bardzo mała, natomiast amplituda oscylacji prąd na antenie jest bardzo duży, a wielkość amplitudy zależy od wartości Q anteny. W przypadku anten wąskopasmowych o wysokim Q, amplituda oscylacji anteny jest niesamowita; dlatego anteny potrzebuję rezonansu!
