首页/文章/ 详情

天线基础(二)

3月前浏览2259

将我们设置为星标账号,获取对您有用的知识!





天线理论是研究和解决与天线或天线阵相关的各种问题的学科,主要涉及到电磁波在导体上的辐射和接收。天线理论是一个复杂的学科,涉及到电磁波的辐射、接收、阻抗匹配、极化等多个方面。数学在天线的设计、分析和优化中发挥着至关重要的作用。从基础公式到复杂模型,从数值方法到仿真软件,数学为天线的研发和应用提供了强有力的支持


天线理论基础

As shown below👇


No.3:

阻抗

天线阻抗将电压与天线输入端的电流联系起来。正如我们将看到的那样,这是极其重要的。


假设天线的阻抗为50欧姆。如果在天线端子处施加幅度为1伏特的正弦电压,则电流的幅度为1/50=0.02安培。由于阻抗是一个实数,因此电压与电流同相。

或者,假设阻抗是由复数给出的,比如Z=50+j*50欧姆。


虚数是用来提供相位信息的。如果阻抗是完全实的[Z=50+j*0],那么电压和电流正好处于时间相位。如果阻抗全虚的[Z=0+j*50],那么电压在相位上领先电流90度。







No.4:

带宽

带宽是天线的另一个基本参数。带宽描述了天线能够正确辐射或接收能量的频率范围。通常,所需带宽是决定天线的决定参数之一。例如,许多天线类型具有非常窄的带宽,不能用于宽带工作。

带宽通常用驻波比VSWR表示。例如,天线可以被描述为工作在100-400MHz,VSWR<1.5。这意味着,在所引用的频率范围内,反射系数小于0.2。因此,在输送到天线的功率中,只有4%的功率被反射回发射机。或者,回波损耗S11=20*log10(0.2)=-13.98dB。

注意,以上并不意味着传送到天线的96%的功率以EM辐射的形式传输;损失仍然必须考虑在内。




End



   

PS: 

天线是无线通信领域的核心元素,其存在使得通信信息得以完整的传播和接收。无论是无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感还是射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都离不开天线的支持。天线是一种变换器,它能够将传输线上传播的导行波转换为在无 界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。在无线电设备中,天线用于发射或接收电磁波,为发射机或接收机与传播无线电波的媒质之间提供所需要的耦合。


来源:灵境地平线

附件

免费附件.txt
电子MATLAB通信理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-04
最近编辑:3月前
周末--电磁仿真
博士 微波电磁波
获赞 23粉丝 21文章 163课程 0
点赞
收藏
作者推荐

偏微分方程怎么学习(四)

将我们设置为星标账号,获取对您有用的知识!偏微分方程在科学和工程领域中发挥着至关重要的作用,它不仅是理解和描述自然现象的重要工具,也为解决实际问题提供了有效的方法。随着计算机技术的不断发展,偏微分方程的求解方法也在不断进步,使得其应用更加广泛和深入。学习偏微分方程Asshownbelow👇No.5:经典偏微分方程--弦振动方程(1)数学物理中的许多问题,都可由一个偏微分方程来描述,这里将介绍一个源自物理学和力学中的典型的偏微分方程。弦振动方程弹性弦的振动问题,是一个很有意义而且十分重要的古典问题。问题:给定一根两端固定的、拉紧并具有弹性的、均匀的、非常柔软的细线,其长为l,在外力作用下在平衡位置附近作微小的横振动,求弦上各点的运动规律.弦振动方程的推导通常基于牛顿第二定律和胡克定律(Hooke'sLaw)牛顿第二定律:物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。对于弦上的一小段元素,可以将其看作是一个质点,应用牛顿第二定律建立力与加速度的关系。胡克定律:在弹性限度内,弹簧的伸长量或压缩量与受到的力成正比。对于弦来说,其张力与弦上各点的位移之间也存在类似的关系。结合上述两个定律,可以得到弦上各点的振动方程。这个方程通常是一个偏微分方程,描述了弦上各点在任意时刻的位移、速度和加速度等振动状态。假设:(1)均匀细线:指弦的横截面直径与弦的长度相比可以忽略,且其线密度ρ是常数.(2)微小横振动:指弦的微小运动发生在一个平面内,且弦上各点的位移与弦平衡位置垂直(3)柔软:指弦在形变时没有抵抗弯曲的张力,弦上各质点间的张力与弦的切线方向一致,且弦的伸长变形与张力的关系服从胡克(Hooke)定律。在一维情况下,弦振动方程可以表示为:其中,(utt)和(uxx)分别表示位移u关于时间t和空间x的二阶偏导数,(a^2)是与弦的张力、线密度等物理量有关的常数,(f(x,t))表示作用在弦上的外力。当没有外力作用时,(f(x,t)=0),方程简化为:这个方程描述了在无外力作用下,弦的自由振动状态。No.6:一些基本概念1、偏微分方程的解如果给定一个函数u=φ(x_1,⋯,x_n),将它及它对自变量的各阶偏导数代入方程能使之成为恒等式,则称函数φ是偏微分方程的解.我们知道,一个线性常微分方程如果有解,就必有无穷多个解,其表现形式是依赖于一个或几个任意常数的通解.于是自然会想到偏微分方程的通解也会含有任意元素。2、偏微分方程的阶在偏微分方程的研究中,“阶”是一个非常基本的概念.所谓偏微分方程的阶,就是方程中实际所含未知函数的偏导数中的最高阶数,如运输方程是一阶偏微分方程,波动方程是二阶偏微分方程,EndPS:弦振动方程在物理学、工程学、音乐学等领域都有广泛的应用。例如,在乐器制造中,通过调整弦的张力、长度和材质等参数,可以改变弦的振动频率和音色;在桥梁工程中,通过对弦振动的研究,可以评估桥梁的结构稳定性和安全性。此外,弦振动方程还是研究波动现象和偏微分方程理论的重要工具之一。来源:灵境地平线

有附件
未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈