Cum fit,antennaequaestio de hominibus maxime sollicitus est "Quomodo radiatio est effecta?" Quomodo campus electromagneticus ex signo fonte generatus per lineam transmissionis et intra antennas propagatur, et tandem "separatum" ab antenna ad liberum spatium undam formandum.
1. Una filum radiorum
Ponamus crimen densitatis, ut qv (Coulomb/m3) expressum, uniformiter in filum rotundum distributum cum area sectionis transversalis a et in volumine V, ut in Figura 1. ostensum est.
Figura 1
Totum crimen Q in volumine V movetur in z directione aequabili celeritate Vz (m/s). Probari potest quod densitas currentis Jz in sectione crucis fili est;
Jz = qv vz 1)
Si filum factum est conductoris idealis, densitas currentis Js in superficie filum est;
Js = qs vz 2)
Ubi qs est superficies crimen densitatis. Si filum tenuissimum est (specimen radius 0 est), vena in filum exprimi potest sicut:
Iz = ql vz (3).
Ubi ql (coulomb/meter) est crimen per unitatem longitudinis.
Maxime circa tenuia fila versamur, et conclusiones in tribus illis casibus applicantur. Si praesens tempus variatur, formulae derivativae (3) quoad tempus talis est;
4)
az crimen accelerationis. Si filum longitudo sit l, (4) sic scribi potest;
5)
Aequatio (5) fundamentalis necessitudo est inter current et crimen, ac etiam fundamentalis relatio radiorum electromagneticorum. Simpliciter, ad radiorum producendum, tempus-varium currentis vel accelerationis (vel retardationis) esse debet. Hodiernum usum in applicationibus harmonicis plerumque commemorare solemus, et crimen frequentius in applicationibus transeuntibus commemorari. Ut crimen accelerationis (vel retardationis) filum flectatur, complicatum et discontinuum sit. Cum crimen oscillat in motu tempori-harmonico, etiam crimen accelerationis periodicum (vel retardationis) vel temporis variantis producet. Ideo:
1 ) Si crimen non moveatur , nulla vena , nulla femper erit.
2) Si crimen moveatur in cursu aequabili;
a. Si filum rectum et infinitum est in longitudine, nulla est radiatio.
b. Si filum flectitur, plicatum vel discontinuum est, ut in fig. 2, ostenditur radians.
3) Si crimen super tempus oscillat, crimen radiabit etiam si filum rectum est.
Figura 2
Intellectus qualitativus mechanismi radiorum obtineri potest per inspectionem fontis pulsantis ad filum apertum annexum quod per onus in aperto fine fundari potest, ut in Figura 2(d). Cum primum filum ageretur, crimina (electrons gratis) in filum a lineis campi electricis a fonte generatis moventur. Cum crimen acceleratur ad fontem finis fili et retardatur (acceleratio negativa relativa ad motum originalem) cum in fine reflectitur, radiatio campus in extremis suis et in reliquo filo generatur. Acceleratio criminum efficitur ab externo fonte vi, qui crimina in motu ponit et campum radiorum coniunctum producit. retardatio criminum ad fines fili efficitur viribus internis cum agro inducto consociatis, quae causatur per accumulationem stipendiorum contractorum ad fines filum. Vires internae industriam obtinent ex cumulatione criminis, ut ejus velocitas ad nihilum in finibus fili decrescit. Ideo acceleratio criminum propter excitationem campi electricam et retardationem criminum propter discontinuitatem vel curvam lenis impedimenti fili sunt machinae ad generationem radiorum electromagneticorum. Quamvis tam densitas currentis (Jc) et densitatis praecepti (qv) principia sint in aequationibus Maxwell, crimen quantitatis fundamentalis censetur, praesertim pro agris transeuntibus. Etsi haec explicatio radiorum maxime adhibeatur in civitatibus transeuntibus, adhiberi potest etiam ad radiorum stabilis-statum explicandum.
Pluribus commendare optimumantennae productsfactorumRFMISO:
2. Duo-filum radialem
Intentione colligo fontem ad lineam transmissionis conductoris antennae coniunctam, ut in Figura 3(a). Applicatio intentionis ad lineam filum electricum inter conductores generat. Lineae campi electricae agunt de liberis electronicis (facile ab atomis separatis) ad unumquemque conductorem connexum et eas movere cogunt. Motus criminum currentem generat, qui vicissim campum magneticum generat.
Figura III
Accepimus quod lineae campi electrici incipiunt a criminibus positivis et finiunt criminibus negativis. Utique a positivis criminibus etiam incipere et in infinitum finire possunt; vel incipere in infinitum et in fine criminibus negativis; vel formas ansas clausas, quae nec incipiunt nec desinunt in ullis criminibus. Lineae campi magnetici semper clausas formant ansas circa conductores currentes portantes quia in physicis criminibus magneticis non sunt. In nonnullis mathematicis formulis, criminibus magneticis aequipollentibus et currentibus magneticis, introducuntur ad demonstrandum dualitatem inter solutiones vim et fontes magneticos pertinentium.
In campi electrici lineae inter duos conductores ductae adiuvant ut distributionem criminis ostendant. Si fontem voltagenum esse suppositos sinusoidalis, expectamus campum electricum inter conductores etiam esse sinusoides cum spatio aequale illi fontis. Relativa magnitudo virium campi electrici repraesentatur per densitatem linearum campi electrici, et sagittae directionem relativam indicant (positivum vel negativum). Generatio temporis electrici et magnetici agrorum inter conductores temporis varios efficit undam electromagneticam, quae per lineam transmissionis propagatur, ut in Figura 3(a). Electromagnetica unda antennas cum impetu et vena respondente intrat. Si partem antennae structurae removemus, ut in Figura 3(b) ostensum est, liberum spatium unda formari potest per "connexionem" apertam linearum campi electricae (per lineas punctatas ostensas). Unda spatium liberum etiam est periodica, sed punctum P0 constans phase exteriora celeritate lucis movet et per dimidium temporis spatium λ/2 (ad P1) percurrit. Prope antennae punctum P0 constans phase velocior velocitate lucis movetur et velocitatem lucis in punctis longe ab antenna appropinquat. Figura 4 ostendit spatium liberum campi electrica distributionem antennae λ∕2 ad t = 0, t/8, t/4, et 3T/8.
Figura 4 Spatium liberum campi electrici distributio antennae λ∕2 ante t = 0, t/8, t/4 et 3T/8
Nescitur quomodo fluctus ducti ab antenna separati sunt et tandem formati ad propagandum in libero spatio. Comparari possumus ducti et libera spatia undarum ad undas aquarum, quae causari possunt ex lapide emisso in tranquillo corpore aquae vel aliis modis. Postquam autem turbatio aquarum incipit, aquae fluctuum generantur et exterius propagare incipiunt. Etiam si cessat tumultus, fluctus non cessant sed deinceps propagare pergunt. Si turbatio perseveret, novi fluctus perpetuo generantur, et propagatio horum fluctuum post alias fluctus decedit.
Idem dicendum est de undis electromagneticis ab perturbationibus electricis generatis. Si turbatio initialis electrica e fonte brevis est durationis, fluctus electromagnetici intra lineam transmissionis generati propagant, tunc antennae intrant, et demum ut undae spatium liberum diffundunt, etsi excitatio iam non adest (sicut undae aquae. ac tumultum creaverunt). Si commotio electrica continua est, fluctus electromagnetici continue existunt et post eas in propagatione proxime subsequuntur, ut in antenna biconico ostenditur in Figura 5. Cum fluctus electromagnetici intra lineas transmissiones et antennas sunt, eorum existentia ad existentiam electricam refertur. crimen intus conductor. Sed cum undae radiantur, ansam efficiunt clausam nec ullum crimen esse suum conservare potest. Hoc nos concludit:
Excitatio agri accelerationem et retardationem criminis requirit, at conservatio agri accelerationem et retardationem criminis non requirit.
Figure 5
3. Dipole Radiatio
Mechanismum explicare conamur, quo lineae campi electrica antennae abrumpunt et liberum spatium fluctus formant, et antennae bipolis in exemplum sumuntur. Quamvis explicatio simplicior sit, id quoque efficit ut generatio liberi spatii undis intuitive videatur. Figura 6(a) ostendit lineas campi electrici inter duo bracchia dipoli generatas, cum lineae campi electrica exteriores moventur ab λ∕4 in quarta cycli prima. Hoc exemplum supponatur numerum linearum campi electrici formatum esse 3. In quarta parte cycli originalis tres lineae electricae aliam λ∕4 movent (totalem λ∕2 ab initio); et crimen densitatis in conductore decrescere incipit. Potest considerari formandum esse inductis criminibus oppositis, quae in fine primi cycli dimidium primi criminis rescindunt. Lineae campi electricae ex oppositis criminibus generatae sunt 3 et distantiam λ∕4 movent, quod per lineas punctatas in Figura 6(b).
Extremum effectum est ut tres lineae campi electrici deorsum sint in prima distantia λ∕4 et totidem lineae campi electrici sursum in secundo λ∕4 distante. Cum in antenna rete crimen non est, lineae campi electricae cogendae sunt a conductore separare et simul ansam clausam formare. Hoc ostenditur in Figura 6(c). In secundo medio, in eodem processu physico sequitur, sed nota quod oppositum est. Post hoc, processus iteratur et indefinite continuatur, electricum distributionem campi electrici similem figurae 4 formans.
Figure 6
Ut plura de antennas discas, vide sis:
Post tempus: Iun-20-2024