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基礎(chǔ)偶極子入門

發(fā)布時(shí)間:2014/4/28 21:24:23 訪問次數(shù):623

   為什么這個(gè)天線理論的附錄會(huì)出現(xiàn)在《電磁兼容工程》書中?因?yàn)榱私庖恍┗镜奶炀理論對(duì)所有的電子工程師都是有幫助的,A54SX32A-BG329尤其是對(duì)涉及電磁兼容(EMC)的工程師。畢竟,如果一種產(chǎn)品輻射,或者對(duì)電磁能量很敏感,它就是一幅天線,盡管你稱它為別的什么,例如微處理器,集成電路(IC),印制電路板(PCB),電源線或RS-232電纜。

   關(guān)于天線,需要記住的一個(gè)重要特性就是互易性;ヒ拙褪侨绻粋(gè)結(jié)構(gòu)(天線)輻射性能好,那么它接收能量的性能也好,反之亦然。什么能阻止天線輻射也能阻止天線接收能量。因此,同樣的技術(shù)可用于解決發(fā)射和敏感性問題。

    偶極子是一個(gè)基本的天線結(jié)構(gòu),由兩個(gè)直的、共線的導(dǎo)線(臂或極)構(gòu)成,如圖D-l所示。首先要注意的是一個(gè)偶極子有兩部分組成,因此,“偶”字在它的名字中。

            

   當(dāng)終端開路,因而沒有閉合回路時(shí),怎樣解釋把電流饋入偶極子也是可能的這樣一個(gè)事實(shí)?不用電磁場理論,解釋這個(gè)看似兩難的問題最簡單的方法是把天線兩臂(極)之間的寄生電容看成是返回電流路徑,如圖D-2所示。高頻時(shí),這個(gè)電容表現(xiàn)為低阻抗。通過這個(gè)非受控寄生電容的電流產(chǎn)生輻射。

   圖D-l偶極子天線    圖D-2偶板子天線上的電流流過兩臂(極)間的電容

   因此,偶板子需要兩部分來輻射,而輻射量與偶板子中的電流成正比。由圖D-2也可以看出,偶板子工作時(shí)不需要“地”,僅有兩臂間的這個(gè)電容即可。

   一個(gè)好的類比就是考慮當(dāng)我們拍手時(shí)會(huì)發(fā)生什么。拍手發(fā)射聲波,而偶極子發(fā)射電磁波。拍手要用兩只手,就像偶極子輻射要用兩個(gè)臂。那么單極天線呢?它只需要一部分就可產(chǎn)生輻射嗎?答案是否定的,單極天線也需要兩部分。就像我們看到的一樣,單極天線只是偶極子天線的一半。它的另一部分通常是位于單臂(極)下面的一個(gè)參考平面,如圖D-3所示。如果不提供參考平面(即單極天線的另部分),那么單極天線將會(huì)找個(gè)參考平面才能工作,通常是附近最大的金屬物體。單極天線的電流流經(jīng)單極天線的一個(gè)臂與參考平面之間的寄生電容,如圖D-3所示。注意參考平面不必是一個(gè)平面,也不必接地。任何與臂有電容的金屬物體都很好,不管它的形狀如何。其他單極天線結(jié)構(gòu)的例子如圖D-4所示。

       



   為什么這個(gè)天線理論的附錄會(huì)出現(xiàn)在《電磁兼容工程》書中?因?yàn)榱私庖恍┗镜奶炀理論對(duì)所有的電子工程師都是有幫助的,A54SX32A-BG329尤其是對(duì)涉及電磁兼容(EMC)的工程師。畢竟,如果一種產(chǎn)品輻射,或者對(duì)電磁能量很敏感,它就是一幅天線,盡管你稱它為別的什么,例如微處理器,集成電路(IC),印制電路板(PCB),電源線或RS-232電纜。

   關(guān)于天線,需要記住的一個(gè)重要特性就是互易性。互易就是如果一個(gè)結(jié)構(gòu)(天線)輻射性能好,那么它接收能量的性能也好,反之亦然。什么能阻止天線輻射也能阻止天線接收能量。因此,同樣的技術(shù)可用于解決發(fā)射和敏感性問題。

    偶極子是一個(gè)基本的天線結(jié)構(gòu),由兩個(gè)直的、共線的導(dǎo)線(臂或極)構(gòu)成,如圖D-l所示。首先要注意的是一個(gè)偶極子有兩部分組成,因此,“偶”字在它的名字中。

            

   當(dāng)終端開路,因而沒有閉合回路時(shí),怎樣解釋把電流饋入偶極子也是可能的這樣一個(gè)事實(shí)?不用電磁場理論,解釋這個(gè)看似兩難的問題最簡單的方法是把天線兩臂(極)之間的寄生電容看成是返回電流路徑,如圖D-2所示。高頻時(shí),這個(gè)電容表現(xiàn)為低阻抗。通過這個(gè)非受控寄生電容的電流產(chǎn)生輻射。

   圖D-l偶極子天線    圖D-2偶板子天線上的電流流過兩臂(極)間的電容

   因此,偶板子需要兩部分來輻射,而輻射量與偶板子中的電流成正比。由圖D-2也可以看出,偶板子工作時(shí)不需要“地”,僅有兩臂間的這個(gè)電容即可。

   一個(gè)好的類比就是考慮當(dāng)我們拍手時(shí)會(huì)發(fā)生什么。拍手發(fā)射聲波,而偶極子發(fā)射電磁波。拍手要用兩只手,就像偶極子輻射要用兩個(gè)臂。那么單極天線呢?它只需要一部分就可產(chǎn)生輻射嗎?答案是否定的,單極天線也需要兩部分。就像我們看到的一樣,單極天線只是偶極子天線的一半。它的另一部分通常是位于單臂(極)下面的一個(gè)參考平面,如圖D-3所示。如果不提供參考平面(即單極天線的另部分),那么單極天線將會(huì)找個(gè)參考平面才能工作,通常是附近最大的金屬物體。單極天線的電流流經(jīng)單極天線的一個(gè)臂與參考平面之間的寄生電容,如圖D-3所示。注意參考平面不必是一個(gè)平面,也不必接地。任何與臂有電容的金屬物體都很好,不管它的形狀如何。其他單極天線結(jié)構(gòu)的例子如圖D-4所示。

       



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