看來(lái)這個(gè)深度還真不是一般人能達(dá)到的.作為一名在校生,連老師都回答不上來(lái),希望我們這個(gè)高質(zhì)量的論壇上能有精英中的精英!

就是!就是!我們用水波紋來(lái)打比方是理解不上去的.高手在哪里!?

兄弟天線就這個(gè)樣,幾乎都是算出來(lái)的,什么時(shí)候天線是容性的,什么時(shí)候是感性的.什么時(shí)候是純阻性的,可結(jié)合LC振蕩電路分析,天線種類(lèi)較多,二戰(zhàn)時(shí)八木秀次發(fā)明了八木天線就是那種象魚(yú)刺一樣的,瓜瓣角很小,增益很高.行波微帶天線,微觀結(jié)構(gòu)象一組方波,還有反射器的天線...等等,不同的發(fā)射方式又造成了水平極化波,垂直極化波,圓形極化波等形式,還有電磁波發(fā)射的場(chǎng)強(qiáng)與距離,天氣..等因素都有關(guān),總之天線是個(gè)繁瑣的東西.搞它還是要花時(shí)間的.

你的意思是不是這樣的:比如一個(gè)電感,電能變換為磁能,磁能又變換為電能,翻來(lái)覆去,能量還是在電感中,而天線怎么就能輻射能量呢,是嗎?
這一點(diǎn),主要的從天線的特殊結(jié)構(gòu)說(shuō)起.在普通電感中,電流變?yōu)榇判净蛘呔€圈中的磁能,這個(gè)磁能又變?yōu)殡娔?變回來(lái)的電能還是存在于電感的導(dǎo)線中,所以能量沒(méi)有損失,所以它的理論電阻為零,所以它是不消耗能量的.而天線就不是這樣.天線的理論分析的確是很麻煩,如果用常規(guī)的“感覺(jué)”去理解,應(yīng)該這樣考慮:比如說(shuō)四分之一波長(zhǎng)天線,初始電流是在天線中的,天線的周?chē)袊@它的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)就已經(jīng)是空間電場(chǎng)了,它不可能再回到天線中(當(dāng)然有少量的能量還是回來(lái)了,回來(lái)的越少,天線的輻射效率也就越高,這由天線的形狀和結(jié)構(gòu)決定),公式推導(dǎo)中,就到這一步時(shí)出現(xiàn)了電阻分量,空間電場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生更遠(yuǎn)一些的磁場(chǎng)(當(dāng)然也會(huì)回來(lái)一些,但是更少了),這樣,電磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換,能量就會(huì)越傳越遠(yuǎn),所以它與電感的區(qū)別就在這里,對(duì)天線而言,由于有了能量的“損失”,所以就有了有功電阻,這個(gè)電阻就是天線的阻抗,通常是在50歐左右.
作為閑聊,我再說(shuō)說(shuō)同軸線的問(wèn)題,可能與你說(shuō)的問(wèn)題沾邊,但是關(guān)系不大.目前的同軸線有兩種,50歐和75歐,他們是怎么來(lái)的呢.50偶同軸線就是來(lái)自于天線,如果用這種同軸線作為發(fā)射機(jī)和天線之間的傳輸媒介,電纜與天線自然是匹配的,我們知道,匹配非常重要,如果不匹配,就會(huì)有反射波,反射回來(lái)的能量,會(huì)把發(fā)射機(jī)燒毀,所以50偶同軸線一般用于高頻功率傳輸中.75歐同軸線一般用于傳輸高頻信號(hào),并且是遠(yuǎn)距離傳輸,比如CATV信號(hào)傳輸,這種情況下,人們最關(guān)心的是它的衰減問(wèn)題,你可以看看你們的教材,在傳輸線一節(jié)中有同軸式傳輸線和雙線式傳輸線的參數(shù)計(jì)算公式表,其中的同軸線衰減量β是導(dǎo)線內(nèi)外徑的函數(shù),將衰減對(duì)內(nèi)外直徑之比取導(dǎo)數(shù)等于零,可以得到一個(gè)最小衰減量時(shí)的直徑比值,我計(jì)算過(guò),好像是3.7幾,也就是說(shuō),在這個(gè)比值下,傳輸線有最小衰減量.那么把這個(gè)比值代入傳輸線的電感和電容公式中,然后可以得到一個(gè)特征阻抗,這個(gè)數(shù)值是77歐左右,所以人們就制作了75歐(和77歐的參數(shù)非常接近)的傳輸線,這種阻抗的傳輸線具有最小衰減.

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我又仔細(xì)看了一下你的問(wèn)題.是的,只有組成回路才有電的現(xiàn)象,不組成回路不會(huì)有電流,但不一定沒(méi)有電場(chǎng),電流和電場(chǎng)不同.比如在兩塊有電壓差的極板之間,沒(méi)有電流,但是存在電場(chǎng).

關(guān)于同軸線50歐的問(wèn)題,我的理解是:因?yàn)樽罡吖β蕚鬏敃r(shí),徑比R=1.65,阻抗 Z=30,而最小衰減量時(shí),R= 3.6, Z=77 , 為了兩者兼得,最佳妥協(xié)點(diǎn)是Z=50,所以高頻線路便采用這標(biāo)準(zhǔn),所有的器件的輸出入阻抗大都是50歐,因此為了匹配,天線組合(天線本身+匹配器等)也需要是50歐,你的解說(shuō)是本末倒置了?

不是這樣的,“所有的器件的輸出入阻抗”就不存在一個(gè)“大都是”,音頻功放的輸出阻抗只有幾歐姆,TTL的輸出阻抗為幾百歐,CMOS的輸出阻抗幾千歐,輸入阻抗都在幾十千歐以上,發(fā)射機(jī)末級(jí)功放與天線口之間的那么多LC元器件,它的作用有兩個(gè),一是濾除諧波,二是阻抗匹配,將輸出阻抗調(diào)理成50歐.天線的阻抗是50歐,這是眾所周知的,如果傳輸饋線的阻抗不是50歐,勢(shì)必要在饋線和天線之間加裝阻抗匹配器,肯定會(huì)使來(lái)之不易的高頻功率被損耗掉一部分,另外,在饋線的末端加裝匹配器,在結(jié)構(gòu)上也不易實(shí)現(xiàn),再說(shuō),誰(shuí)見(jiàn)過(guò)這個(gè)地方有阻抗匹配器了.最好的辦法就是讓饋線的阻抗與天線匹配,50歐便由此得來(lái)了.
其實(shí),我上面說(shuō)了那么多,基本上都是人人皆知的廢話,是最基本的常識(shí),你不會(huì)不知吧?

1.我說(shuō)的所有的器件的輸出入阻抗大都是50歐,是在高頻線路的前提下,你沒(méi)看清楚.難道所有高低頻數(shù)模的都是50歐嗎,沒(méi)人會(huì)這樣說(shuō)的.
2.所謂眾所周知的天線阻抗50歐,其實(shí)是天線本身加上匹配網(wǎng)路(最簡(jiǎn)單的可能只是一個(gè)電感藏在天線里邊),令其等效於50歐的,天線本身的阻抗并不是50歐的,各種形狀的天線,都有不同的自身阻抗的.至於匹配器,'理論上'是沒(méi)損耗的,放在那里,是設(shè)計(jì)者的選擇,你不可能見(jiàn)過(guò)所有的發(fā)射系統(tǒng)吧.
3.天線決定了高頻線路的50歐標(biāo)準(zhǔn) -- 你還是這樣認(rèn)為嗎?

各種天線的阻抗不都是50歐,我承認(rèn),不同天線的發(fā)射機(jī)采用的饋線也不都是50歐的.四分之一波長(zhǎng)天線的阻抗是50歐,這種天線是最簡(jiǎn)單,也是最原始的天線,現(xiàn)在仍在廣泛使用,至于加感天線,是為了模擬四分之一波長(zhǎng)的阻抗效果,這種天線的饋線是采用50歐同軸傳輸線.我的確是認(rèn)為50歐同軸線就是為了與天線匹配才設(shè)定的規(guī)格,這有錯(cuò)誤嗎?

其實(shí),仔細(xì)想一下,我感覺(jué)我們兩個(gè)人說(shuō)的因素可能都有作用.

如果你說(shuō)的是1/4波長(zhǎng)鞭狀天線,它的阻抗是36歐,不是50歐,與你的說(shuō)法不符,36歐接50歐的饋線,因?yàn)樽杩菇咏?衰減不大,所以一般在低功率時(shí)都這樣用.

我為此專(zhuān)門(mén)查了一些資料,不同天線的阻抗是不同的,有的甚至相差很大,不存在你說(shuō)的妥協(xié)點(diǎn),實(shí)際使用中,一般都要經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié).對(duì)于輻射功率的天線而言,衰減是次要的,最主要的是阻抗匹配,一旦失諧,反射功率會(huì)將發(fā)射機(jī)末級(jí)功放燒掉.我能肯定的是,這個(gè)50歐是兼顧各種天線的阻抗考慮的,而不是衰減量.

你誤會(huì)了,我說(shuō)的妥協(xié)點(diǎn),是對(duì)同軸線說(shuō)的,不是對(duì)天線說(shuō)的 (天線沒(méi)有內(nèi)外直徑之比的課題吧,不可能是說(shuō)天線的).上面我說(shuō)36/50歐時(shí)的衰減,是指發(fā)射能量的衰減,已包括失配時(shí)有部分能量反射回功放級(jí)和駐波比的劣化的考量.匹配跟衰減是分不開(kāi)的,沒(méi)有失配是主要的,衰減是次要的這種說(shuō)法.
如果50歐是兼顧各種天線的,請(qǐng)問(wèn)是那些呢,環(huán)形的100歐,八木的300歐, 還是雙偶的72歐? 如何兼顧法? 如果只考慮單偶的36和雙偶的72歐,50歐的線可以說(shuō)是兼顧了.

這個(gè)問(wèn)題還是留給其他同行的朋友來(lái)評(píng)判吧.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1141022799.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

大家的討論偏離我的問(wèn)題核心了,從純理論又談到了實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)用固然重要,可理論是大前提,我最想和大家討論是圖中這樣的最簡(jiǎn)形式的天線,
它的單根線上是如何出現(xiàn)能量輻射的,我自己思考了很久,但認(rèn)識(shí)上就是不夠確定:它如果要有能量輻射,天線與電路的公共地相當(dāng)與高中知識(shí)中講到的電容的擴(kuò)角演化,才能說(shuō)的同,但理解上真的很吃力!有更確切的解釋和描述嗎?500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1141051896.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

交變電場(chǎng).磁場(chǎng)...介質(zhì)....實(shí)在想不通可看看光的特征.

ghost仁兄還沒(méi)理解和讀透我的問(wèn)題,你要解釋的是淺層的宏觀理論,那個(gè)層次稍努力一下,就可以理解到,可是,我要問(wèn)的是更微觀的層次.那根天線上的電磁波向外傳播的理論好理解,起碼我已經(jīng)理解的很到位了,可我要問(wèn)它在向外傳播之前,是怎樣的一種"初始能量",是它之中有了什么,有了電流嗎?但它只是一跟導(dǎo)線,沒(méi)有回路呀!?請(qǐng)大家仔細(xì)讀透我的問(wèn)題,再來(lái)思考或解答這個(gè)我也不成熟看法的難題!!

也就像sdjufeng這位網(wǎng)友說(shuō)的,如圖中的單根天線,它的初始電流是怎樣產(chǎn)生的?它不是沒(méi)有回路嗎?什么樣的電路特征讓它產(chǎn)生了初始電流?這也就是我的最核心的疑問(wèn)!!

如果是耦極天線(dipole),會(huì)不會(huì)容易理解一些?

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1141114462.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

電源空載時(shí),有電勢(shì)和空間電場(chǎng),
而電容在充放電瞬間或以AC驅(qū)動(dòng)時(shí),引綫上的電流跟常規(guī)電路一樣可生磁場(chǎng),
磁場(chǎng)變化使閉環(huán)路導(dǎo)體形成電流, 而空間(及電容介貭)可想像或電阻無(wú)窮大的導(dǎo)體,流於其中的是「位移電流」,

關(guān)鍵就在於, 這「位移電流」(閉合的交變電場(chǎng))也能生磁!!
我想, 正因如此, 電波才可以在遠(yuǎn)離天綫後繼續(xù)飛馳擴(kuò)散!!

你這位老兄提的問(wèn)題是很難的,但你要理解到當(dāng)波長(zhǎng)和天線長(zhǎng)度匹配時(shí)天線上肯定有電流了就是說(shuō)你的天線上個(gè)點(diǎn)的電位是不同的還沒(méi)有電流在里面流嗎?導(dǎo)線和波長(zhǎng)匹配時(shí)就要對(duì)外發(fā)射,波長(zhǎng)的單位是距離,當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度和波長(zhǎng)完全相等時(shí)導(dǎo)線上的各點(diǎn)電壓正好合成一個(gè)完整的波型,不是在不同的時(shí)間點(diǎn)上的波形.
再不好理解可以把這個(gè)天線看成變壓器,發(fā)射出去的能量看成是變壓器的輸出,你就能找到電流回路了.

如果是鞭狀天線﹐回路就是天線對(duì)地的電容﹐如果是耦極天線﹐就是兩邊導(dǎo)線之間的電容.

電容引腳的電流跟電阻中的一樣, 是實(shí)有電流, 可生磁場(chǎng), 介質(zhì)中的交變電場(chǎng)也可激出環(huán)行交變磁場(chǎng).
把空間視作變壓器也可以, 空間既可是"鐵芯",也可以是"繞組",兩者都是閉環(huán), 無(wú)限多的新環(huán)以舊環(huán)環(huán)道為中心形成, 所以這"變壓器"是無(wú)限膨脹的!