Бу килгәндәантенналар, кешеләрне иң борчыган сорау "Радиация ничек ясала?"Сигнал чыганагы тудырган электромагнит кыры тапшыру линиясе аша һәм антенна эчендә ничек тарала, һәм ниһаять, ирекле космик дулкын формалаштыру өчен антеннадан "аерыла".
1. Бер чыбыклы нурланыш
Qv (Coulomb / m3) рәвешендә күрсәтелгән корылма тыгызлыгы, 1-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, кисемтәләр мәйданы һәм V күләме белән түгәрәк чыбыкта бертөрле таратыла дип уйлыйк.
Рәсем 1
V күләмендәге гомуми корылма z юнәлешендә бердәм тизлектә Vz (м / с) хәрәкәт итә.Бу чыбыкның кисемтәсендәге хәзерге тыгызлыкның Jz икәнлеген исбатларга була:
Jz = qv vz （1）
Әгәр дә чыбык идеаль үткәргечтән ясалган булса, чыбык өслегендәге тыгызлык Js:
Js = qs vz （2）
Кайда qs өслек корылмасы тыгызлыгы.Әгәр дә чыбык бик нечкә булса (идеаль, радиус 0), чыбыктагы ток түбәндәгечә күрсәтелергә мөмкин:
Iz = ql vz (3)
Кайда ql (coulomb / метр) берәмлек озынлыгына корылма.
Безне нигездә нечкә чыбыклар борчый, һәм нәтиҗәләр югарыдагы өч очракта кулланыла.Әгәр дә ток вакыт белән үзгәрсә, вакытка карата (3) формуланың туемы түбәндәгечә:
（4）
az - корылма тизләнеше.Әгәр чыбык озынлыгы l булса, (4) түбәндәгечә язылырга мөмкин:
（5）
(5) тигезләмәсе - ток белән корылма арасындагы төп бәйләнеш, шулай ук электромагнит нурланышының төп бәйләнеше.Гади генә итеп әйткәндә, нурланыш чыгару өчен, вакыт үзгәрүчән ток яки тизләнеш (яки тизләнеш) булырга тиеш.Без гадәттә вакыт-гармоник кушымталарда токны искә алабыз, һәм корылма еш вакытлы кушымталарда искә алына.Корылма тизләнешен (яки тизләнешне) чыгару өчен, чыбык иелергә, катылырга һәм өзелергә тиеш.Корылма вакыт-гармоник хәрәкәттә тибрәнгәндә, ул шулай ук вакытлы корылма тизләнешен (яки тизләнешне) яки вакыт үзгәрүче токны чыгарачак.Шуңа күрә:
1) Әгәр корылма хәрәкәтләнмәсә, ток һәм радиация булмас.
2) Әгәр корылма даими тизлектә хәрәкәт итсә:
а.Әгәр чыбык туры һәм чиксез озын булса, нурланыш юк.
б.Әгәр дә чыбык 2-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә иелгән, бөкләнгән яки өзелмәсә, нурланыш бар.
3) Әгәр дә корылма вакыт узу белән тибрәнсә, чыбык туры булса да заряд нурланыр.
Рәсем 2
Радиация механизмын сыйфатлы аңлау 2-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, ачык чыбыкка тоташтырылган импульслы чыганакка карап була.Башта чыбык энергияләнгәндә, чыбыктагы корылмалар (ирекле электроннар) чыганак тудырган электр кырлары белән хәрәкәтләнәләр.Корылмалар чыбыкның чыганак очында тизләнде һәм ахырында чагылыш тапканда тизләнде (оригиналь хәрәкәткә караганда тискәре тизләнеш), аның очларында һәм чыбыкның калган өлешендә нурланыш кыры барлыкка килә.Корылмаларның тизләнеше тышкы көч чыганагы белән башкарыла, ул корылмаларны хәрәкәткә китерә һәм бәйләнешле нурланыш кырын чыгара.Тимер чыбык очындагы корылмаларның тизләнеше индуктив кыр белән бәйле эчке көчләр белән башкарыла, бу чыбык очларында концентрацияләнгән корылмалар туплануы аркасында килеп чыга.Эчке көчләр корылма туплаудан энергия ала, чөнки аның тизлеге чыбык очларында нульгә кадәр кими.Шуңа күрә, электр кыры дулкынлануы аркасында зарядның тизләнеше һәм чыбык импедансының өзелмәве яки шома кәкрелеге аркасында корылмаларның тизләнеше электромагнит нурланыш механизмнары.Агымдагы тыгызлык (Jc) һәм корылма тыгызлыгы (qv) Максвелл тигезләмәләрендә чыганак терминнары булса да, корылма аеруча вакытлы кырлар өчен төп сан булып санала.Бу нурланышны аңлату, нигездә, вакытлыча дәүләтләр өчен кулланылса да, ул тотрыклы радиацияне аңлату өчен дә кулланылырга мөмкин.
Берничә искиткеч тәкъдим итегезантенна продуктларыҗитештергәнRFMISO:
RM-ТКР406.4
RM-BCA082-4 （0.8-2 ГГц)
RM-SWA910-22 (9-10 ГГц)
2. Ике чыбыклы нурланыш
Вольт чыганагын антеннага тоташтырылган ике үткәргеч тапшыру линиясенә тоташтырыгыз, рәсем 3 (а) күрсәткәнчә.Ике чыбыклы линиягә көчәнеш куллану үткәргечләр арасында электр кыры барлыкка китерә.Электр кыры линияләре һәр үткәргечкә тоташкан ирекле электроннарда (җиңел атомнардан аерыла) эш итә һәм аларны хәрәкәт итәргә мәҗбүр итә.Корылмалар хәрәкәте ток тудыра, ул үз чиратында магнит кырын барлыкка китерә.
Рәсем 3
Электр кыры линияләре уңай корылмалардан башланып, тискәре корылмалар белән бетә дип кабул иттек.Әлбәттә, алар шулай ук уңай заряд белән башланып, чиксезлектә бетә ала;яисә чиксезлектән башлау һәм тискәре заряд белән тәмамлау;яисә бернинди заряд белән дә бетми торган ябык әйләнәләр ясыйлар.Магнит кыры сызыклары һәрвакыт ток үткәргечләр тирәсендә ябык әйләнәләр ясыйлар, чөнки физикада магнит корылмалары юк.Кайбер математик формулаларда эквивалент магнит корылмалары һәм магнит агымнары кертелә, көч һәм магнит чыганаклары катнашындагы чишелешләр арасында икеләтәлекне күрсәтү өчен.
Ике үткәргеч арасында сызылган электр кыры линияләре корылма бүленешен күрсәтергә ярдәм итә.Әгәр дә без көчәнеш чыганагы синусоидаль дип уйласак, үткәргечләр арасындагы электр кыры да синусоидаль булыр дип көтәбез.Электр кыры көченең чагыштырмача зурлыгы электр кыры тыгызлыгы белән күрсәтелә, һәм уклар чагыштырма юнәлешне күрсәтәләр (уңай яки тискәре).Conductткәргечләр арасында вакыт үзгәрүчән электр һәм магнит кырлары барлыкка килү, электромагнит дулкыны формалаштыра, 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә.Электромагнит дулкыны корылма һәм тиешле ток белән антеннага керә.Әгәр дә без антенна структурасының бер өлешен алып ташласак, 3-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, ирекле мәйдан дулкыны электр кыры сызыкларының ачык очларын "тоташтырып" барлыкка килергә мөмкин (нокталы сызыклар белән күрсәтелә).Ирекле киңлек дулкыны да периодик, ләкин P0 даими фазалы нокта яктылык тизлегендә тышкы яктан хәрәкәтләнә һәм ярты вакыт эчендә λ / 2 (P1 кадәр) ераклыкка чыга.Антенна янында, P0 даими фазалы нокта яктылык тизлегеннән тизрәк хәрәкәт итә һәм антеннадан ерак нокталарда яктылык тизлегенә якынлаша.4 нче рәсемдә t = 0, t / 8, t / 4, һәм 3T / 8 λ ∕ 2 антеннаның буш мәйданлы электр кыры бүленеше күрсәтелгән.
Рәсем 4 t = 0, t / 8, t / 4 һәм 3T / 8 буенча λ ∕ 2 антеннаның буш космик электр кыры бүленеше.
Билгеле булганча, идарә итүче дулкыннар антеннадан ничек аерылып, ахыр чиктә буш урында таралу өчен барлыкка киләләр.Без идарә итүче һәм буш космик дулкыннарны су дулкыннары белән чагыштыра алабыз, бу тыныч суга төшкән таш яки башка юллар аркасында булырга мөмкин.Судагы тәртип бозулар башлангач, су дулкыннары барлыкка килә һәм тышкы яктан тарала башлый.Тынычлык туктаса да, дулкыннар туктамый, алга таба таралуны дәвам итә.Әгәр дә тәртип бозу дәвам итсә, яңа дулкыннар гел барлыкка килә, һәм бу дулкыннарның таралуы башка дулкыннардан артта кала.
Электр бозулары аркасында барлыкка килгән электромагнит дулкыннары өчен дә шулай.Әгәр чыганактан башлангыч электр бозылуы кыска вакытлы булса, барлыкка килгән электромагнит дулкыннар тапшыру линиясе эчендә таралалар, аннары антеннага керәләр, һәм, ниһаять, дулкыннар булмаса да (су дулкыннары кебек). һәм алар тудырган тәртипсезлек).Электр бозылуы өзлексез булса, электромагнит дулкыннары өзлексез яшиләр һәм таралу вакытында алар артыннан иярәләр, 5 нче рәсемдә күрсәтелгән биконик антеннада күрсәтелгәнчә, электромагнит дулкыннары электр линияләре һәм антенналар эчендә булганда, аларның барлыгы электр барлыгы белән бәйле. үткәргеч эчендә корылма.Ләкин, дулкыннар нурлангач, алар ябык әйләнеш ясыйлар һәм аларның барлыгын саклап калу өчен түләү юк.Бу безне шундый нәтиҗәгә китерә:
Кырны дулкынландыру зарядның тизләнүен һәм тизләнешен таләп итә, ләкин кырны тоту зарядның тизләнешен һәм тизләнешен таләп итми.
Рәсем 5
3. Диполь нурлары
Электр кыры сызыкларының антеннадан аерылып, буш дулкыннар формалаштыру механизмын аңлатырга тырышабыз, һәм дипол антеннасын мисал итеп алабыз.Бу гадиләштерелгән аңлатма булса да, ул кешеләргә ирекле космик дулкыннар буынын интуитив рәвештә күрергә мөмкинлек бирә.Рәсем 6 (а) циклның беренче чирегендә электр кыры сызыклары λ by 4 белән тышкы якка хәрәкәт иткәндә, диполның ике кулы арасында барлыкка килгән электр кыры сызыклары күрсәтелгән.Бу мисал өчен, әйдәгез, формалашкан электр кырлары саны 3 дип уйлыйк. Cycleиклның киләсе чирегендә оригиналь өч электр кыры тагын бер λ move 4 күчерә (башлангыч ноктадан барлыгы λ ∕ 2), һәм үткәргечтә корылма тыгызлыгы кими башлый.Бу циклның беренче яртысы азагында үткәргечкә түләүләрне юкка чыгаручы капма-каршы корылмалар кертү белән формалашкан дип саналырга мөмкин.Каршы корылмалардан барлыкка килгән электр кыры сызыклары 3 һәм λ distance 4 дистанцияне хәрәкәт итәләр, бу рәсем 6 (b) нокталы сызыклар белән күрсәтелә.
Соңгы нәтиҗә - беренче λ distance 4 дистанциядә өч түбән электр кыры сызыгы һәм икенче λ ∕ 4 дистанциядә шул ук сандагы электр кыры линиясе.Антеннада чиста корылма булмаганлыктан, электр кыры линияләре үткәргечтән аерылырга һәм бергә кушылып ябык әйләнеш ясарга мәҗбүр булырга тиеш.Бу 6-нчы рәсемдә күрсәтелгән.Икенче таймда шул ук физик процесс бара, ләкин юнәлешнең капма-каршы булуына игътибар итегез.Аннан соң, процесс кабатлана һәм чиксез дәвам итә, 4 нче рәсемгә охшаган электр кыры бүленеше.
Рәсем 6
Антенналар турында күбрәк белү өчен зинһар керегез:
Пост вакыты: 20-2024 июнь
