Как добиться правильной электрической длины антенны?
1. Понимание электрической длины:
* физическая длина против электрической длины: Физическая длина антенны - это просто как долго она находится в метрах или дюймах. Однако на электрическую длину влияет скорость распространения радиочастотного сигнала в самом элементе антенны. Эта скорость обычно меньше, чем скорость света в вакууме, из -за таких факторов, как диэлектрическая проницаемость и проницаемость антенного материала, и наличие близлежащих объектов.
* Длина волны: Электрическая длина часто выражается в виде фракции или кратной длины волны (λ) сигнала. Например, полуволновый диполь имеет электрическую длину приблизительно λ/2.
2. Методы достижения правильной длины электрической точки зрения:
* Расчеты проектирования: Это самый фундаментальный подход. Вам нужно знать желаемую частоту работы. Затем, используя формулы, специфичные для типа антенны (диполь, монополь и т. Д.), Вы рассчитываете физическую длину, необходимую для достижения желаемой электрической длины (например, λ/2, λ/4). Эти формулы часто включают коэффициент скорости (VF) для учета снижения скорости распространения в антеннном материале. VF обычно составляет менее 1 (например, 0,95 для типичной проволочной антенны).
* Коэффициент скорости (VF): Это важно. VF представляет собой безразмерную константу, которая представляет соотношение скорости распространения в антеннном материале и скорости света в вакууме. Это зависит от антенного материала и конструкции. Точное знание VF имеет решающее значение для точного расчета длины. Многие ресурсы дизайна антенны предоставляют типичные значения VF для общих материалов.
* Настройка антенны: Даже при точных расчетах часто требуются небольшие корректировки. Это делается с помощью настройки антенны, которая включает в себя:
* обрезка: Физически разрезание или добавление к длине антенны до тех пор, пока не будет достигнут желаемый резонанс. Это часто делается итеративно, используя антенный анализатор или SWR -метр для измерения отношения стоящей волны (SWR). Низкий SWR указывает на хорошее соответствие и правильную длину электрической точки зрения.
* загрузочные катушки или конденсаторы: Эти компоненты могут быть добавлены в антенну для электрического удлинения или сокращения ее, соответственно, без физического изменения длины антенны. Это полезно для точной настройки или адаптации антенны к немного другой частоте.
* Соответствующие сети: Эти цепи используются для соответствия импедансу антенны с импедансом линии передачи, повышая эффективность, даже если длина антенны не совсем резонанс. Несмотря на то, что они не влияют на электрическую длину антенны, они имеют решающее значение для оптимальной производительности.
3. Измерение и проверка:
* Анализатор антенны: Это самый точный метод. Анализатор антенны измеряет SWR, импеданс и резонансную частоту антенны, что позволяет иметь точные корректировки.
* SWR Meter: Более простой инструмент, который измеряет SWR. Низкий SWR (около 1:1) указывает на хорошее соответствие и правильную длину электрической точки зрения. Тем не менее, это не обеспечивает такого же уровня детализации, как анализатор.
* Метр поля: Измеряет излучаемую власть. Хотя это не является прямой мерой электрической длины, это может указывать, эффективно ли антенна работает, предполагая, близка ли длина к оптимальной.
Таким образом, достижение правильной длины электрической точки зрения включает в себя комбинацию тщательных расчетов проектирования, которые включают коэффициент скорости, итеративную настройку на основе измерений (SWR, импеданс), и использование соответствующих элементов настройки или соответствующих сетей. Анализатор антенны обеспечивает наиболее точный способ проверки и регулировки электрической длины антенны для оптимальной производительности.