كيف تعمل الهوائيات بالفعل
2021-09-16
كيف تعمل الهوائيات بالفعل؟ 2021-9-16 www.whwireless.com يقدر بـ 8 دقائق لإنهاء القراءة الهوائيات تستخدم على نطاق واسع في الاتصالات السلكية واللاسلكية ، على سبيل المثال في اتصالات الراديو والراديو والتلفزيون. تلتقط الهوائيات الموجات الكهرومغناطيسية وتحولها إلى إشارات كهربائية ، أو تلتقط الإشارات الكهربائية وتشعها على شكل موجات كهرومغناطيسية. في هذه المقالة ، دعنا نلقي نظرة على العلم وراء ذلك الهوائيات. إذا كانت لدينا إشارة كهربائية ، فكيف نحولها إلى موجة كهرومغناطيسية؟ من المحتمل أن يكون لديك إجابة بسيطة في الاعتبار: وهي استخدام سلك مغلق ، بمساعدة مبدأ الحث الكهرومغناطيسي ، سيكون قادرًا على توليد مجال مغناطيسي متقلب ومجال كهربائي حوله. ومع ذلك ، فإن هذا المجال المتذبذب حول المصدر لا فائدة منه في إرسال الإشارة. هنا لا ينتشر المجال الكهرومغناطيسي ، إنه يتقلب فقط. في الهوائي ، يجب فصل الموجات الكهرومغناطيسية حول المصدر عن المصدر ويجب أن تنتشر. قبل أن ننظر في كيفية صنع الهوائي ، دعونا نفهم فيزياء الهوائي. يعتبر فصل الموجة وضع شحنة موجبة وشحنة سالبة. يسمى هذا الزوج من الشحنات المرتبة بالقرب من بعضها البعض ثنائي القطب ، ومن الواضح أنها تنتج مجالًا كهربائيًا كما هو موضح في الرسم التخطيطي. بافتراض أن هذه الشحنات كما هو موضح ، تتأرجح في منتصف مسارها ، فإن السرعة ستصل إلى أقصى حد وفي نهاية مسارها ، ستكون السرعة صفرًا ، وبسبب التغير في السرعة ، ستختبر الجسيمات المشحونة متتالية التسارع والتباطؤ. التحدي الآن هو معرفة كيفية جعل المجال الكهرومغناطيسي يتغير بسبب هذه الحركة. دعونا نركز على خط مجال كهربائي واحد فقط يتمدد ويتشوه أمام الموجة التي تتشكل في الوقت صفر ، بعد فترة زمنية مقدارها واحد على ثمانية. كما هو موضح في الرسم التخطيطي. قد تندهش من توقع ظهور مجال كهربائي بسيط في هذا الموقع كما هو موضح أدناه. لماذا يتمدد المجال الكهربائي ليشكل مجالًا كهربائيًا مثل هذا؟ ذلك لأن الشحنات المتسارعة أو المتباطئة تنتج بعض تأثير ذاكرة المجال الكهربائي ولا يتكيف المجال الكهربائي القديم بسهولة مع المجال الكهربائي الجديد. سوف يستغرق الأمر بعض الوقت لفهم المجال الكهربائي لتأثير الذاكرة هذا أو الشحنات المتسارعة أو المتباطئة الناتجة عن الشبكة. سنناقش هذا الموضوع المثير للاهتمام بمزيد من التفصيل في مقال آخر. إذا واصلنا التحليل بنفس الطريقة ، يمكننا أن نرى أنه في فترة ربع زمنية تلتقي مقدمة الموجة عند نقطة حيث. بعد ذلك ، تنفصل جبهات الموجات وتنتشر. لاحظ أن هذا المجال الكهربائي المتغير يولد تلقائيًا مجالًا مغناطيسيًا عموديًا على تغيره. إذا قمت برسم تباين شدة المجال الكهربائي مع المسافة ، يمكنك أن ترى أن انتشار الموجة هو في جوهره جيبي. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن الطول الموجي الناتج هو بالضبط ضعف طول ثنائي القطب. هذا هو بالضبط ما نحتاجه في الهوائي. باختصار ، إذا تمكنا من ترتيب شحنات متذبذبة موجبة وسالبة ، فيمكننا صنع هوائي. من الناحية العملية ، يتم إنتاج هذه الشحنة المتذبذبة بسهولة عن طريق أخذ قضيب توصيل مثني في المركز وتطبيق إشارة جهد على المركز ، بافتراض أن هذه إشارة متغيرة بمرور الوقت ، ضع في اعتبارك موقفًا حيث يتحرك الإلكترون في اللحظة 0 بسبب الجهد الكهربائي من الجانب الأيمن من ثنائي القطب وسوف يتراكم على الجانب الأيسر. هذا يعني أن الطرف الآخر من الإلكترون الخاسر سيتم تلقائيًا شحنه إيجابياً. ينتج عن هذا الترتيب نفس تأثير علبة الشحنة ثنائية القطب السابقة ، أي أن هناك شحنة موجبة و...
عرض المزيد