如何計算偶極天線的內部阻抗?它的電阻有兩個分量,即導線電阻和輻射電阻,這兩個分量都可以使用公式計算。是否有計算天線電容和電感的公式?還是僅憑經驗計算?
如何計算偶極天線的內部阻抗?它的電阻有兩個分量,即導線電阻和輻射電阻,這兩個分量都可以使用公式計算。是否有計算天線電容和電感的公式?還是僅憑經驗計算?
關於術語的一些小意見。並不是天線的“內部”阻抗,而是通常需要關注的“饋電點”阻抗。這是傳輸線連接到天線的阻抗。感興趣的另一個常見阻抗是輻射電阻。這是歸因於將RF信號轉換為輻射電磁波的有效電阻。在確定天線效率時,通常需要考慮此阻抗。
是的,有很多這樣的公式,就像您在評論中看到的答案中的公式一樣。從學術和研究的角度來看,這些公式正在不斷改進和完善。通常,這會轉換為公式中的更多複雜性,以換取更高的準確性或更多的細節。
大多數專業天線工程師和業餘無線電天線愛好者已經過渡到天線建模軟件。這些軟件包不僅可以產生大量數據,例如輸入阻抗,而且還可以產生輻射圖和其他有用信息。在一個小時左右的時間內,幾乎不需要使用微積分就可以使用這種軟件對任何常見的天線進行廣泛的分析。
其中一些軟件包是免費提供的,也可以免費試用。這是一個受歡迎的示例: 4NEC2
在David Leeson(W6NL)2018年11月/ 12日Qem 文章“寬帶偶極子的故事”中,他引用了Tang等人在“偶極子等效電路”中的著作使用不依賴頻率的集總元件的天線。” (摘自《 IEEE天線和傳播事務》,第41卷,第1期,1993年1月,第100-103頁。)
Leeson建議將此原理圖等效項用作中心饋電偶極子:
模擬該電路 –使用 CircuitLab創建的原理圖 sup>
,其中: $ h $ span>作為偶極子半長和 $ a $ span>作為導線半徑,均以米為單位, $ \ omega_0 $ span>作為共振頻率,單位為Hz, $ R_ {a0} $ span>共振時的輻射阻抗,以歐姆為單位:
$$ C_ {11} = \ frac {27.82 \ mathsf x 10 ^ {-12} h} {ln(2h / a)-1.693} $$ span> $$ L_ {11} = \ frac {1} {\ omega_0 ^ 2C_ {11}} + C_ {11} R_ {a0} ^ 2 $$ span> $$ R_ {11} = \ frac {L_ {11}} { C_ {11} R_ {a0}} $$ span>
我假設您是指饋電點電阻和電抗。在ARRL Pacificon 2004上發表的Stearns,K6OIK和天線阻抗模型是對這一問題的出色治療。
請記住,中央進給在自由空間中,無限薄的物理半波偶極子的阻抗為73 + j42.5歐姆;參考文獻中的許多計算都以此為基準。
如果設置測試夾具並獲取大量讀數,則可以計算實際天線的阻抗。 w2aew在youtube視頻 https://www.youtube.com/watch?v=eYN7dhdt1Dw中對此進行了很好的解釋,這種方法需要一個信號發生器和一個示波器,我們都沒有奢求擁有這些物品,但您仍然可以了解他的工作原理。您要么需要對複數數學充滿信心,要么擁有一個不錯的科學計算器,要么使用在線工具來求解數學。該方程本身就像在簡單的分壓器電路中求解電流和電阻一樣,但是每個元素都有一個振幅和相位。
沒有計算電抗的公式,必須憑經驗確定。