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基础偶极子入门

发布时间:2014/4/28 21:24:23 访问次数:582

   为什么这个天线理论的附录会出现在《电磁兼容工程》书中?因为了解一些基本的天线理论对所有的电子工程师都是有帮助的,A54SX32A-BG329尤其是对涉及电磁兼容(EMC)的工程师。毕竟,如果一种产品辐射,或者对电磁能量很敏感,它就是一幅天线,尽管你称它为别的什么,例如微处理器,集成电路(IC),印制电路板(PCB),电源线或RS-232电缆。

   关于天线,需要记住的一个重要特性就是互易性。互易就是如果一个结构(天线)辐射性能好,那么它接收能量的性能也好,反之亦然。什么能阻止天线辐射也能阻止天线接收能量。因此,同样的技术可用于解决发射和敏感性问题。

    偶极子是一个基本的天线结构,由两个直的、共线的导线(臂或极)构成,如图D-l所示。首先要注意的是一个偶极子有两部分组成,因此,“偶”字在它的名字中。

            

   当终端开路,因而没有闭合回路时,怎样解释把电流馈入偶极子也是可能的这样一个事实?不用电磁场理论,解释这个看似两难的问题最简单的方法是把天线两臂(极)之间的寄生电容看成是返回电流路径,如图D-2所示。高频时,这个电容表现为低阻抗。通过这个非受控寄生电容的电流产生辐射。

   图D-l偶极子天线    图D-2偶板子天线上的电流流过两臂(极)间的电容

   因此,偶板子需要两部分来辐射,而辐射量与偶板子中的电流成正比。由图D-2也可以看出,偶板子工作时不需要“地”,仅有两臂间的这个电容即可。

   一个好的类比就是考虑当我们拍手时会发生什么。拍手发射声波,而偶极子发射电磁波。拍手要用两只手,就像偶极子辐射要用两个臂。那么单极天线呢?它只需要一部分就可产生辐射吗?答案是否定的,单极天线也需要两部分。就像我们看到的一样,单极天线只是偶极子天线的一半。它的另一部分通常是位于单臂(极)下面的一个参考平面,如图D-3所示。如果不提供参考平面(即单极天线的另部分),那么单极天线将会找个参考平面才能工作,通常是附近最大的金属物体。单极天线的电流流经单极天线的一个臂与参考平面之间的寄生电容,如图D-3所示。注意参考平面不必是一个平面,也不必接地。任何与臂有电容的金属物体都很好,不管它的形状如何。其他单极天线结构的例子如图D-4所示。

       



   为什么这个天线理论的附录会出现在《电磁兼容工程》书中?因为了解一些基本的天线理论对所有的电子工程师都是有帮助的,A54SX32A-BG329尤其是对涉及电磁兼容(EMC)的工程师。毕竟,如果一种产品辐射,或者对电磁能量很敏感,它就是一幅天线,尽管你称它为别的什么,例如微处理器,集成电路(IC),印制电路板(PCB),电源线或RS-232电缆。

   关于天线,需要记住的一个重要特性就是互易性。互易就是如果一个结构(天线)辐射性能好,那么它接收能量的性能也好,反之亦然。什么能阻止天线辐射也能阻止天线接收能量。因此,同样的技术可用于解决发射和敏感性问题。

    偶极子是一个基本的天线结构,由两个直的、共线的导线(臂或极)构成,如图D-l所示。首先要注意的是一个偶极子有两部分组成,因此,“偶”字在它的名字中。

            

   当终端开路,因而没有闭合回路时,怎样解释把电流馈入偶极子也是可能的这样一个事实?不用电磁场理论,解释这个看似两难的问题最简单的方法是把天线两臂(极)之间的寄生电容看成是返回电流路径,如图D-2所示。高频时,这个电容表现为低阻抗。通过这个非受控寄生电容的电流产生辐射。

   图D-l偶极子天线    图D-2偶板子天线上的电流流过两臂(极)间的电容

   因此,偶板子需要两部分来辐射,而辐射量与偶板子中的电流成正比。由图D-2也可以看出,偶板子工作时不需要“地”,仅有两臂间的这个电容即可。

   一个好的类比就是考虑当我们拍手时会发生什么。拍手发射声波,而偶极子发射电磁波。拍手要用两只手,就像偶极子辐射要用两个臂。那么单极天线呢?它只需要一部分就可产生辐射吗?答案是否定的,单极天线也需要两部分。就像我们看到的一样,单极天线只是偶极子天线的一半。它的另一部分通常是位于单臂(极)下面的一个参考平面,如图D-3所示。如果不提供参考平面(即单极天线的另部分),那么单极天线将会找个参考平面才能工作,通常是附近最大的金属物体。单极天线的电流流经单极天线的一个臂与参考平面之间的寄生电容,如图D-3所示。注意参考平面不必是一个平面,也不必接地。任何与臂有电容的金属物体都很好,不管它的形状如何。其他单极天线结构的例子如图D-4所示。

       



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