Lè li riveantèn, kesyon ke moun yo pi konsène sou se "Ki jan radyasyon aktyèlman reyalize?"Ki jan jaden elektwomayetik ki te pwodwi pa sous siyal la pwopaje nan liy transmisyon an ak andedan antèn la, epi finalman "separe" nan antèn la pou fòme yon vag espas gratis.
1. Yon sèl radyasyon fil
Ann sipoze ke dansite chaj la, ki eksprime kòm qv (Coulomb/m3), distribye inifòmman nan yon fil sikilè ki gen yon zòn transvèsal a ak yon volim V, jan yo montre nan Figi 1.
Figi 1
Chaj total Q nan volim V deplase nan direksyon z ak yon vitès inifòm Vz (m/s).Li ka pwouve ke dansite aktyèl Jz sou koup transvèsal fil la se:
Jz = qv vz （1）
Si fil la fèt ak yon kondiktè ideyal, dansite aktyèl Js sou sifas fil la se:
Js = qs vz （2）
Kote qs se dansite chaj sifas la.Si fil la trè mens (depreferans, reyon an se 0), aktyèl la nan fil la ka eksprime kòm:
Iz = ql vz (3)
Ki kote ql (koulomb/mèt) se chaj pou chak inite longè.
Nou se sitou konsène ak fil mens, ak konklizyon yo aplike nan twa ka ki anwo yo.Si kouran an varye nan tan, derive fòmil (3) an parapò ak tan se jan sa a:
(4)
az se akselerasyon chaj la.Si longè fil la se l, (4) ka ekri jan sa a:
(5)
Ekwasyon (5) se relasyon debaz ant aktyèl ak chaj, epi tou relasyon debaz nan radyasyon elektwomayetik.Senpleman mete, pou pwodwi radyasyon, dwe gen yon tan ki varye kouran oswa akselerasyon (oswa ralantisman) chaj.Nou anjeneral mansyone aktyèl nan aplikasyon tan-amonik, ak chaj se pi souvan mansyone nan aplikasyon pou pasajè.Yo nan lòd yo pwodwi akselerasyon chaj (oswa ralantisman), fil la dwe koube, ki plwaye, ak discontinuous.Lè chaj la osile nan mouvman tan-amonik, li pral pwodwi tou akselerasyon chaj peryodik (oswa ralantisman) oswa tan-varye aktyèl.Se poutèt sa:
1) Si chaj la pa deplase, pa pral gen kouran ak radyasyon.
2) Si chaj la deplase ak yon vitès konstan:
a.Si fil la dwat ak enfini nan longè, pa gen okenn radyasyon.
b.Si fil la koube, ki plwaye, oswa discontinuous, jan yo montre nan Figi 2, gen radyasyon.
3) Si chaj la osile sou tan, chaj la pral gaye menm si fil la dwat.
Figi 2
Ou ka jwenn yon konpreyansyon kalitatif sou mekanis radyasyon an lè w gade yon sous enpulsyonèl ki konekte ak yon fil ouvè ki ka mete atè atravè yon chaj nan bout ouvè li, jan yo montre nan Figi 2(d).Lè fil elektrik la okòmansman kouran, chaj yo (elektron gratis) nan fil la mete an mouvman pa liy jaden elektrik ki te pwodwi pa sous la.Kòm chaj yo akselere nan pwent sous fil la ak ralanti (akselerasyon negatif parapò ak mouvman orijinal la) lè yo reflete nan fen li yo, se yon jaden radyasyon pwodwi nan pwent li yo ak sou rès la nan fil la.Akselerasyon chaj yo akonpli pa yon sous fòs ekstèn ki mete chaj yo an mouvman epi ki pwodui jaden radyasyon ki asosye a.Se ralantisman chaj yo nan pwent fil la akonpli pa fòs entèn ki asosye ak jaden an pwovoke, ki se ki te koze pa akimilasyon nan chaj konsantre nan pwent yo nan fil la.Fòs entèn yo jwenn enèji nan akimilasyon chaj la kòm vitès li diminye a zewo nan pwent fil la.Se poutèt sa, akselerasyon chaj yo akòz eksitasyon jaden elektrik la ak ralantisman chaj yo akòz diskontinuite oswa koub lis nan enpedans fil la se mekanis yo pou jenerasyon radyasyon elektwomayetik.Malgre ke tou de dansite aktyèl (Jc) ak dansite chaj (qv) se tèm sous nan ekwasyon Maxwell yo, chaj yo konsidere kòm yon kantite pi fondamantal, espesyalman pou jaden pasajè.Malgre ke eksplikasyon sa a sou radyasyon sitou itilize pou eta pasajè, li ka itilize tou pou eksplike radyasyon-etabl.
Rekòmande plizyè ekselanpwodwi antènmanifaktire paRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22 (9-10GHz)
2. De-fil radyasyon
Konekte yon sous vòltaj ak yon liy transmisyon de kondiktè ki konekte ak yon antèn, jan yo montre nan Figi 3(a).Aplike vòltaj nan liy lan de-fil jenere yon jaden elektrik ant kondiktè yo.Liy jaden elektrik yo aji sou elektwon yo gratis (fasil separe de atòm) ki konekte ak chak kondiktè epi fòse yo deplase.Mouvman chaj yo jenere kouran, ki an vire jenere yon jaden mayetik.
Figi 3
Nou te aksepte ke liy jaden elektrik kòmanse ak chaj pozitif epi fini ak chaj negatif.Natirèlman, yo ka kòmanse tou ak chaj pozitif epi fini nan enfinite;oswa kòmanse nan enfini epi fini ak chaj negatif;oswa fòme bouk fèmen ki pa ni kòmanse ni fini ak okenn chaj.Liy chan mayetik toujou fòme bouk fèmen alantou kondiktè ki pote kouran paske pa gen okenn chaj mayetik nan fizik.Nan kèk fòmil matematik, chaj mayetik ekivalan ak kouran mayetik yo prezante pou montre duality ki genyen ant solisyon ki enplike pouvwa ak sous mayetik.
Liy jaden elektrik trase ant de kondiktè yo ede montre distribisyon chaj la.Si nou sipoze ke sous vòltaj la se sinusoidal, nou espere chan elektrik ant kondiktè yo dwe sinusoidal tou ak yon peryòd ki egal ak sa ki nan sous la.Gwosè relatif fòs jaden elektrik la reprezante pa dansite liy jaden elektrik yo, ak flèch yo endike direksyon relatif (pozitif oswa negatif).Jenerasyon chan elektrik ak mayetik ki varye nan tan ant kondiktè yo fòme yon onn elektwomayetik ki pwopaje sou liy transmisyon an, jan yo montre nan Figi 3(a).Onn elektwomayetik la antre nan antèn la ak chaj la ak aktyèl ki koresponn lan.Si nou retire yon pati nan estrikti antèn la, jan yo montre nan Figi 3 (b), yon vag espas lib ka fòme pa "konekte" pwent yo louvri nan liy yo jaden elektrik (montre pa liy ki pwentiye yo).Onn espas lib la tou peryodik, men pwen konstan-faz P0 la deplase deyò nan vitès limyè a epi vwayaje yon distans λ/2 (pou P1) nan mwatye yon peryòd de tan.Toupre antèn la, pwen konstan-faz P0 la deplase pi vit pase vitès limyè a epi apwoche vitès limyè a nan pwen ki lwen antèn la.Figi 4 montre distribisyon jaden elektrik nan espas lib nan antèn λ∕2 nan t = 0, t/8, t/4, ak 3T/8.
Figi 4 Distribisyon jaden elektrik espas lib nan antèn λ∕2 nan t = 0, t/8, t/4 ak 3T/8
Li pa konnen ki jan vag gide yo separe ak antèn la epi evantyèlman fòme pou pwopaje nan espas lib.Nou ka konpare vag espas gide ak vag dlo, ki ka koze pa yon wòch tonbe nan yon kò kalm nan dlo oswa nan lòt fason.Yon fwa twoub nan dlo a kòmanse, vag dlo yo pwodwi epi yo kòmanse pwopaje deyò.Menm si twoub la sispann, vag yo pa sispann men kontinye pwopaje pi devan.Si latwoublay la pèsiste, nouvo vag yo toujou ap pwodwi, epi pwopagasyon vag sa yo pa dèyè lòt vag yo.
Menm bagay la tou vre pou onn elektwomayetik ki te pwodwi pa twoub elektrik.Si twoub elektrik inisyal la nan sous la dire kout, vag elektwomayetik ki pwodui pwopaje andedan liy transmisyon an, Lè sa a, antre antèn la, epi finalman gaye kòm vag espas lib, menm si eksitasyon an pa prezan ankò (menm jan ak vag dlo yo. ak twoub yo te kreye).Si twoub elektrik la kontinyèl, vag elektwomayetik yo egziste kontinyèlman epi swiv byen dèyè yo pandan pwopagasyon, jan yo montre nan antèn bikonik yo montre nan Figi 5. Lè vag elektwomayetik yo andedan liy transmisyon ak antèn, egzistans yo gen rapò ak egzistans elektrik. chaj andedan kondiktè a.Sepandan, lè vag yo gaye, yo fòme yon bouk fèmen epi pa gen okenn chaj pou kenbe egzistans yo.Sa a mennen nou nan konklizyon ke:
Eksitasyon nan jaden an mande pou akselerasyon ak ralantisman chaj la, men antretyen nan jaden an pa mande pou akselerasyon ak ralantisman chaj la.
Figi 5
3. Radyasyon Dipol
Nou eseye eksplike mekanis kote liy jaden elektrik yo kraze antèn la epi fòme vag espas lib, epi pran antèn dipol la kòm egzanp.Malgre ke li se yon eksplikasyon senplifye, li tou pèmèt moun yo entwitif wè jenerasyon an nan vag espas lib.Figi 6(a) montre liy jaden elektrik ki pwodui ant de bra dipol la lè liy jaden elektrik yo deplase deyò pa λ∕4 nan premye mwatye sik la.Pou egzanp sa a, se pou nou sipoze ke kantite liy jaden elektrik ki fòme se 3. Nan pwochen trimès sik la, twa liy jaden elektrik orijinal yo deplase yon lòt λ∕4 (yon total λ∕2 soti nan pwen an kòmanse), ak dansite chaj sou kondiktè a kòmanse diminye.Li ka konsidere yo dwe fòme pa entwodiksyon de chaj opoze, ki anile chaj yo sou kondiktè a nan fen premye mwatye nan sik la.Liy jaden elektrik ki te pwodwi pa chaj opoze yo se 3 epi deplase yon distans λ∕4, ki reprezante pa liy pwentiye yo nan Figi 6(b).
Rezilta final la se ke gen twa liy anba jaden elektrik nan premye distans λ∕4 ak menm kantite liy jaden elektrik anwo nan dezyèm distans λ∕4 la.Depi pa gen okenn chaj nèt sou antèn la, liy jaden elektrik yo dwe fòse yo separe de kondiktè a epi konbine ansanm pou fòme yon bouk fèmen.Sa a montre nan Figi 6(c).Nan dezyèm mwatye a, yo swiv menm pwosesis fizik la, men sonje direksyon an opoze.Apre sa, pwosesis la repete epi kontinye endefiniman, fòme yon distribisyon jaden elektrik ki sanble ak Figi 4.
Figi 6
Pou aprann plis sou antèn, tanpri vizite:
Tan poste: Jun-20-2024
