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楼主看来是天线初学者。& Z' s! |( S% `7 n+ L 为什么频率低时能量几乎全部返回原电路?不知道怎么去理解这个现象/原理? : I# a( _/ k4 B1 D7 K; j6 R 这个结论是相对的。当天线谐振频率远高于电路输出的频率时,RF能量会在天线端口反射,无法辐射能量。 看了李明洋老师的资料,这边只写到了不小于1/4的波长,不知道有没有大神能指点一下,怎么设置这个边界才能仿真出比较准确的结果? 其实你可以看你自己的仿真结果,辐射BOX为70mm和80mm时,结果已经非常接近了,误差几乎可以忽略不计。这里说的1/4波长只是个大概经验值,其实辐射边界离天线体越远,仿真结果越准确,只是相应的计算时间就会延长。具体边界范围怎么选,还是要看自己的需求,个人建议1/2~1波长即可,太大影响仿真速度。 ' B3 F; T0 b( ]* P4 E 仿真结果的阻抗和电抗用什么标准去评定?就比如我仿真一个WIFI-2.4G的天线,这个理论上阻抗需求是50R,电抗为0,但实际应该有个范围的吧? 天线的性能不是用阻抗来定义的,否则我并联一颗50欧电阻就万事大吉了。天线性能使用效率、增益、方向图来定义的。这方面请参考专业书籍。7 z! Z: ]$ v. p- M 8 \6 A$ \8 J/ F! A5 o. e1 j 9 A S- S% J6 h% {+ A9 Y/ F* { 7 ?7 V7 N6 ~6 w" e$ `( y 9 \% l, v3 C3 @% \4 | : v4 z0 g7 a2 a |
我本科是学天线的,可惜学得不好~ 老师教的那点东西都忘光了![]() / k# R! A, b# a. B 借楼主的光,来复习一遍哈。不说闲话了,开始回忆~~~~~ 天线辐射强弱可以用天线辐射出来的电磁波的强弱来衡量,那么什么是电磁波? 我估计大家可能觉得,好像很简单哦,电磁波就是一道波啊,就和声波一样。是这样么?2 G" M h4 H/ O( A : z& m2 p5 s0 W( S0 V+ g* k6 w& V 其实不然,电磁波的传输和声波还真不一样。电磁波本质上是电环接磁环接电环接磁环........,连绵不绝环环相扣的传输模式。# P+ l+ Q4 u, J" G0 r9 z6 @ 3 X& l; o: c3 Q 其传播理论可以用伟大的,神一样的,麦克斯韦方程来解释。 ' P* z. P4 g* h 如果不明白电磁变换的基本原理~ 请找本高中物理课本好好学习下 ! p* T* _ x% g# r天线上的电荷移动,导致了天线附近空间里的电场变化,从而带动更远地方的磁场变化,磁场变化又带动更更远地方的电场变化,就这样一环一环的传播出去了 |
Joen0_0 发表于 2019-6-8 22:23 该文档已经被删除4 b8 X, l! _, Y9 n7 x |
| 非常不错,HFSS功能确实非常强大。 |
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前段时间换工作 怎么计算的,推荐大家看一篇资料 https://wenku.baidu.com/view/439 ... 4c2e3f572725b1.html 5 d" |3 L( K( p8 s |
| 强大啊,学习了! |
rflower 发表于 2019-3-15 15:44 因为我爱做电子技术的东西,但我本专业不是电子及相关的,所以找这些资料比较费劲,所以非常感谢版主的耐心讲解。 最近刚好在学习设计板载天线,我又习惯把原理弄明白了再一步步学习设计,所以在这里提问,非常幸运遇到这么耐心的版主,讲的明明白白的,哈哈 ![]() ![]() |
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学习一下!!! |
| 厉害了,留名学习 |
最后来一个简单粗暴的公式,它简洁的描述了天线增益和天线尺寸及波长之间的关系。
这个G 为天线增益,通常我们用天线增益来形容辐射能力的强弱 * Z) @0 V5 x# |+ ^& B! D3 o Aet 为天线的有效尺寸,或者说有效面积8 _9 F2 G- O$ s 兰大就不用我解释了吧,波长。# N9 g- t& `# } a x) K. S 8 a6 A: x2 P; t- @, b) ]3 C 由这个公式可以看出,天线尺寸越大,天线的辐射性能越好。* \) Y8 c& Y8 W. J, B# [ l$ a: y 到这就结束了,楼主还有疑问可以直接提出来,我看到会尽量解答5 q3 Y8 H, b) f, F3 R |
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回到楼主的问题,为什么当偶极子天线远小于工作波长时,辐射能力会变得很差? ( o% t' X) z" c0 K& J. x2 n: _( `8 i+ Y 我觉得我们可以从偶极子天线辐射的原理来解释,让我们回到第一张图,也就是t=0的时候。 3 d' w& y/ k! g5 U0 q1 u1 _
$ a6 |& {( z( ]! _ 当天线尺寸比较小时,两个电荷之间的压差会比较小,而原始的场强也比较小,闭合场线离开天线后的能量携带也就比较小,辐射能力自然就差了。 楼主的理解是从电流的角度来分析,这也没有错/ ^+ h+ y( @# h! h- m " L7 l2 I' @% z( s |
当长直导体中,无数多个电荷,同时开始往复运动以后,就形成了下面这种辐射场) N+ x7 ~+ ]0 z+ U3 o" u9 s/ ^* p$ Q
我们看到,无穷无尽的场线被切割,被挤压,不断向外扩散而去。 t% [) c9 i, U' W$ G% H : D5 h: G- n! _2 l2 Y |
终于,这两颗电荷经过长途跋涉,来到了长直导体的末端,而不得不停下来。此时t=1/2T# m* ?0 v5 P; m# |# p1 W; l
V8 u6 E+ w1 I( y [' }2 I 我们看到,新的电场线已形成,和原先的场线强度相当而方向相反。电流因为电荷运动的停止而归零,电荷间的压差则再次达到最大。 在接下来的1/2T时间里,两个电荷会再次靠近,交汇,远离,直到回到原来的位置,一个新的闭环场线也将脱离导体,向外辐射。. D8 v5 ~2 X+ |/ ]. G7 ~+ [ / n$ V- m; P1 j# ] 这就是天线辐射的基本原理,怎么样,是不是很简单啊 ![]() / w) Z% b5 Q& l2 s) | |
两颗电荷交错而过,继续向相反的方向移动,此时t=3/8T) [% L& k5 Z4 W( T
我们看到由于电荷的交错,电荷之间的电场方向发生了变化,场线方向和原先相反,原先的场线只好和新场线做了个切割。 而且新产线不断变大,从而对原产线产生了挤压,波前不断外移,就这样,辐射产生了 ' A9 f" S$ y7 F& ^3 m- @' O4 J% j/ {7 o6 D# W- \) p z9 } 要注意,此时电荷因为不可描述的力的左右,其移动是减速的,电流不断减小,而因为距离拉远,新的压差又产生了,并且不断变大。2 X: [! |" u$ I: h; c |
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两个电荷继续移动,并在中点交汇。此时t= 1/4T 7 T M8 j* Y `( p
& v) a0 T( `, H1 w4 x 此时电荷已加速到最大速度,所以电流I=max,而压差V=0,电荷的加速度随着压差的消失也变为0,波前因为电荷的移动而继续向外移动。 两颗电荷交汇以后不是停下了,而是继续移动,所以我们看到电场场线在中点有一个交叉。而这个交叉最终会切断原先的场线,从而产生一个电场闭环1 z% h6 g0 {# p2 u# }6 W6 a3 w0 W+ L * {. y% N( S$ ~1 p5 a% U9 _0 ` # R1 E# [6 V- y+ ^4 v - z, V1 z8 R$ _6 E. [/ \ |
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本帖最后由 rflower 于 2019-3-15 14:30 编辑 电荷异性相吸,在某些不可描述的力的作用下,两颗电荷开始靠近 ,而且移动速度越来越快,而加速度则慢慢变小
% R# ^ [& {$ p; v4 W' n 假设此时t=1/8T,由于电荷的移动,长直导体上产生了电流,电场也发生了变化。两个电荷是加速靠近的,从而推动电场场线外移,也就是波前外移。4 O& y* u4 I! P: l, } 这里加入一个书中的一个名词 波前,字面上的意思就是电磁波的正前方 |
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