Tin tức
Độ dài anten được tính như thế nào?
Ước tính 15 phút để đọc xong
Ý nghĩa của nửa bước sóng và một phần tư bước sóng
Nửa bước sóng và một phần tư bước sóng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật để thiết kế hệ thống ăng-ten.
Bước sóng một nửa
Bước sóng nửa là khoảng cách nửa bước sóng của sóng điện từ theo hướng truyền. Cụ thể, đối với một sóng điện từ có tần số nhất định, bước sóng của nó là khoảng cách giữa hai đỉnh hoặc đáy theo hướng truyền. Nửa bước sóng thường được sử dụng trong thiết kế hệ thống ăng-ten, chẳng hạn như bộ điều chỉnh hoặc lựa chọn độ dài ăng-ten.
Bước sóng một phần tư
Một phần tư bước sóng là khoảng cách một phần tư bước sóng theo hướng truyền của sóng điện từ. Tương tự như nửa bước sóng, một phần tư bước sóng cũng được sử dụng trong thiết kế hệ thống ăng-ten. Cụ thể, việc đặt độ dài ăng-ten thành một phần tư bước sóng trong một số thiết kế ăng-ten cho phép nó cộng hưởng ở một tần số cụ thể để có đặc tính ống dẫn sóng tốt hơn. Ngoài ra, một phần tư bước sóng còn được sử dụng để thiết kế các thành phần như gương phản xạ, đường truyền và bộ phối hợp trở kháng.
Tất cả chúng ta đều biết rằng chiều dài của một ăng-ten lý tưởng là một nửa bước sóng. Ăng-ten một phần tư bước sóng mà chúng ta thường nói đến thực sự cần phải xem xét đến âmặt đấtâ để tạo thành một ăng-ten hoàn chỉnh, mà chúng ta thường gọi là âăng-ten không cân bằngâ; bản thân ăng-ten chỉ là một phần của ăng-ten.
Bước sóng λ = tốc độ ánh sáng c/tần số f
Tính toán chiều dài 5GHz ăng-ten wifi
Bước sóng λ = (3* 100.000.000)/ 5GHz
Bước sóng λ = 0,06 mét
Nói chung sử dụng dây thông thường có bước sóng 1/4, nghĩa là chiều dài của dây được sử dụng là khoảng 1,5 cm
Tính toán chiều dài ăng-ten witi 2,4GHz
Bước sóng λ= (3 * 100.000.000) / 2.4GHz
Bước sóng λ = 0,125 mét
Nói chung sử dụng dây thông thường có bước sóng 1/4, tức là sử dụng chiều dài dây khoảng 3,125 cm
Tại sao ăng-ten cần một nửa bước sóng?
Các ăng-ten mà chúng ta thường sử dụng nói chung là ăng-ten cộng hưởng, nghĩa là chúng ở dạng sóng đứng và nửa bước sóng là đơn vị nhỏ nhất có thể tạo thành sóng đứng. Lý do cho điều này được hiển thị dưới đây:
Có thể thấy, đối với việc truyền tín hiệu bình thường, trong cấu trúc kim loại nửa bước sóng, tín hiệu vào nửa chu kỳ âm, chỉ đến cuối dây dẫn, cần phải phản xạ trở lại quá trình truyền ngược; ânửa chu kỳ âm + lan truyền ngượcâ và trở thành tín hiệu dương, chỉ có thể được xếp chồng lên nhau, do đó tạo thành sóng đứng. Bằng cách này, tín hiệu có thể được tăng cường dần dần trong cấu trúc dây dẫn này và lượng năng lượng tối đa có thể được tỏa ra trong mỗi chu kỳ.
Tại sao ăng-ten cần cộng hưởng?
Các điện tích dao động trên ăng-ten có thể phát ra ít năng lượng hơn trong mỗi chu kỳ (có tham chiếu đến tỷ lệ giữa kích thước của trường bức xạ và trường gần) và chỉ có nhiều cặp điện tích hơn mới có thể tham gia vào bức xạ để đảm bảo rằng giá trị tuyệt đối của năng lượng bức xạ mỗi chu kỳ là đủ lớn.
Trong ăng-ten, nguồn có thể cung cấp cho mỗi chu kỳ năng lượng là cố định, khi nguồn có thể cung cấp từng chu kỳ năng lượng thì tất cả các bức xạ của ăng-ten ra ngoài (kể cả suy hao của chính ăng-ten), độ cộng hưởng được duy trì ở một biên độ nhất định là không thay đổi; hình sau:
Cấu trúc nửa bước sóng chỉ đã đề cập có thể coi là cấu trúc cộng hưởng cơ bản; hình trên là một cấu trúc cộng hưởng để thiết lập sơ đồ quá trình cân bằng. Qua phân tích nửa bước sóng chúng ta biết rằng tín hiệu đầu vào nguồn sẽ xếp chồng lên nhau trong cấu trúc cộng hưởng. Vì công suất của nguồn là cố định nên sự chồng chất này không tăng vô hạn. khi cấu trúc cộng hưởng đạt trạng thái cân bằng.
Trong quá trình hoạt động của anten, biên độ của nguồn rất nhỏ, trong khi biên độ của dao động dòng điện trên anten rất lớn và biên độ phụ thuộc vào giá trị Q của anten. Đối với anten băng hẹp có Q cao, biên độ dao động trong ăng-ten thật đáng kinh ngạc; đây là lý do tại sao ăng-ten cần sự cộng hưởng!
