Jak se počítá délka antény?
Odhadovaný čas 15 minut na dokončení čtení
Význam poloviční a čtvrtinové vlnové délky
Poloviční a čtvrtinová vlnová délka jsou široce používány ve strojírenství pro návrh anténních systémů.
Poloviční vlnová délka
Poloviční vlnová délka označuje vzdálenost poloviční vlnové délky elektromagnetické vlny ve směru šíření. Konkrétně pro určitou frekvenci elektromagnetické vlny je její vlnová délka vzdálenost mezi dvěma vrcholy nebo údolími ve směru šíření. Poloviční vlnová délka se často používá při návrhu anténních systémů, jako jsou tunery nebo výběr délek antén.
Čtvrtinová vlnová délka
Čtvrtinová vlnová délka je vzdálenost čtvrtiny vlnové délky ve směru šíření elektromagnetické vlny. Podobně jako poloviční vlnová délka se i čtvrtinová vlnová délka používá při návrhu anténních systémů. Konkrétně nastavení délky antény na čtvrtinu vlnové délky u některých konstrukcí antén umožňuje rezonovat na určité frekvenci pro lepší vlastnosti vlnovodu. Kromě toho se čtvrtvlnná délka používá také k navrhování součástí, jako jsou reflektory, přenosová vedení a impedanční přizpůsobovače.
Všichni víme, že délka ideální antény je polovina vlnové délky. Čtvrtvlnná anténa, o které obvykle mluvíme, ve skutečnosti potřebuje vzít v úvahu ‚země‘, aby mohla vytvořit kompletní anténu, čemuž často říkáme ‚nesymetrická anténa‘; samotná anténa je pouze částí antény.
Vlnová délka λ = rychlost světla c/frekvence f
Výpočet délky 5GHz wifi antény
Vlnová délka λ = (3* 100 000 000) / 5 GHz
Vlnová délka λ = 0,06 metru
Obecně použijte obyčejný drát o 1/4 vlnové délce, to znamená, že délka použitého drátu je asi 1,5 centimetru
2,4GHz s anténou výpočet délky
Vlnová délka λ= (3 * 100 000 000) / 2,4 GHz
Vlnová délka λ = 0,125 metru
Obecně použijte běžný drát o 1/4 vlnové délce, tj. použijte délku drátu asi 3,125 cm
Proč antény potřebují poloviční vlnovou délku?
Antény, které běžně používáme, jsou obecně rezonanční antény, to znamená, že jsou ve formě stojatého vlnění a půlvlnná délka je nejmenší jednotka, která může tvořit stojaté vlnění. Důvod je uveden níže:
Je vidět, že pro normální přenos signálu v kovové struktuře s poloviční vlnovou délkou musí být signál do záporného polovičního cyklu, až na konec vodiče, odražen zpět k opačnému šíření; ânegativní půlcyklus + zpětné šířeníâ a stát se pozitivním signálem, který lze pouze superponovat a vytvořit tak stojatou vlnu. Tímto způsobem lze signál v této struktuře vodiče postupně zesilovat a za cyklus lze vyzařovat maximální množství energie.
Proč anténa potřebuje rezonanci?
Oscilující náboje na anténě mohou vyzařovat méně energie za cyklus (vzhledem k poměru velikosti vyzařovaného pole k blízkému poli) a na vyzařování se může podílet pouze více nábojových párů, aby byla zajištěna absolutní hodnota vyzářené energie. na cyklus je dostatečně velký.
V anténě může zdroj poskytnout každý cyklus energie je pevný, když zdroj může poskytnout každý cyklus energie, veškeré vyzařování antény ven (včetně vlastní ztráty antény), rezonance je udržována na dané amplitudě se nemění; následující obrázek:
Struktura poloviční vlnové délky zmíněnou lze považovat za základní rezonanční strukturu; výše uvedený obrázek je rezonanční struktura k vytvoření schématu rovnovážného procesu. Podle analýzou půlvlnné délky víme, že zdrojový vstupní signál bude superponované v rezonanční struktuře. Protože kapacita zdroje je pevná, tato superpozice se nezvyšuje donekonečna. kdy rezonanční struktura dosáhne rovnováhy.
Během provozu antény je amplituda samotného zdroje je velmi malá, zatímco amplituda kmitání proud na anténě je velmi velký a velikost amplitudy závisí na hodnotě Q antény. U úzkopásmových antén s vysokým Q je amplituda kmitů v anténě je úžasná; proto antény potřebují rezonanci!