الإخبارية
كيف يتم حساب طول الهوائي؟
يقدر بـ 15 دقيقة لإنهاء القراءة
معنى نصف الطول الموجي وربع الطول الموجي
يتم استخدام نصف الطول الموجي وربع الطول الموجي على نطاق واسع في الهندسة لتصميم نظام الهوائي.
الطول الموجي للطباشير
يشير الطول الموجي للطباشير إلى مسافة نصف الطول الموجي للموجة الكهرومغناطيسية في اتجاه الانتشار. على وجه التحديد، بالنسبة لموجة كهرومغناطيسية ذات تردد معين، يكون طول موجتها هو المسافة بين قمتين أو وديان في اتجاه الانتشار. غالبًا ما يستخدم نصف الطول الموجي في تصميم أنظمة الهوائي، مثل الموالفات أو اختيار أطوال الهوائي.
ربع الطول الموجي
ربع الطول الموجي هو ربع طول الموجة في اتجاه انتشار الموجة الكهرومغناطيسية. على غرار نصف الطول الموجي، يُستخدم ربع الطول الموجي أيضًا في تصميم أنظمة الهوائيات. على وجه التحديد، فإن ضبط طول الهوائي على ربع الطول الموجي في بعض تصميمات الهوائي يسمح له بالرنين عند تردد محدد للحصول على خصائص أفضل للدليل الموجي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام ربع الطول الموجي أيضًا لتصميم مكونات مثل العاكسات وخطوط النقل ومطابقات المعاوقة.
نعلم جميعًا أن طول الهوائي المثالي هو نصف الطول الموجي. يحتاج هوائي ربع الموجة الذي نتحدث عنه عادة إلى النظر في "الأرض" حتى يشكل هوائيًا كاملاً، وهو ما نسميه غالبًا "هوائي غير متوازن"؛ الهوائي نفسه ليس سوى جزء من الهوائي.
الطول الموجي λ = سرعة الضوء ج/التردد f
5 جيجا هرتز هوائي واي فاي حساب الطول
الطول الموجي λ = (3* 100,000,000)/ 5 جيجا هرتز
الطول الموجي λ = 0.06 متر
بشكل عام، استخدم سلكًا عاديًا بطول موجة 1/4، أي أن طول السلك المستخدم حوالي 1.5 سم
2.4 جيجا هرتز هوائي witi حساب الطول
الطول الموجي λ= (3 * 100,000,000) / 2.4 جيجا هرتز
الطول الموجي λ = 0.125 متر
بشكل عام، استخدم سلكًا مشتركًا بطول موجي 1/4، أي استخدم سلكًا بطول حوالي 3.125 سم
لماذا تحتاج الهوائيات إلى نصف طول موجي؟
الهوائيات التي نستخدمها عادة هي هوائيات رنانة بشكل عام، أي أنها تكون على شكل موجات ثابتة، ونصف الطول الموجي هو أصغر وحدة يمكن أن تشكل موجة ثابتة. والسبب في ذلك موضح أدناه:
يمكن ملاحظة أنه بالنسبة للإرسال الطبيعي للإشارة، في الهيكل المعدني نصف الطول الموجي، يجب أن تنعكس الإشارة إلى نصف الدورة السالبة، حتى نهاية الموصل، مرة أخرى إلى الانتشار العكسي؛ "نصف دورة سلبية + انتشار عكسي" وتصبح إشارة إيجابية، فقط يمكن فرضها، وبالتالي تشكيل موجة دائمة. وبهذه الطريقة، يمكن تعزيز الإشارة تدريجيًا في هيكل الموصل هذا، ويمكن إشعاع الحد الأقصى من الطاقة في كل دورة.
لماذا يحتاج الهوائي إلى الرنين؟
يمكن للشحنات المتذبذبة على الهوائي أن تشع طاقة أقل في كل دورة (مع الإشارة إلى نسبة حجم المجال المشع إلى المجال القريب)، ولا يمكن إلا لعدد أكبر من أزواج الشحن المشاركة في الإشعاع لضمان القيمة المطلقة للطاقة المشعة لكل دورة كبيرة بما فيه الكفاية.
في الهوائي، يمكن للمصدر توفير كل دورة من الطاقة ثابتة، عندما يمكن للمصدر توفير كل دورة من الطاقة، يخرج كل إشعاع الهوائي (بما في ذلك فقدان الهوائي)، ويتم الحفاظ على الرنين عند سعة معينة دون تغيير؛ الشكل التالي:
هيكل نصف الطول الموجي فقط المذكورة يمكن اعتبارها بنية رنينية أساسية؛ الرقم أعلاه هو هيكل الرنين لإنشاء عملية التوازن التخطيطي. بواسطة تحليل نصف الطول الموجي نعلم أن إشارة دخل المصدر ستكون فرضه في هيكل الرنين. لأن قدرة المصدر ثابتة، وهذا التراكب لا يتزايد إلى ما لا نهاية. عندما هيكل الرنانة يصل إلى التوازن.
أثناء تشغيل الهوائي، سعة المصدر نفسه صغيرة جدًا، بينما سعة التذبذب التيار على الهوائي كبير جدًا، وحجم السعة يعتمد على قيمة Q للهوائي. بالنسبة للهوائيات ضيقة النطاق ذات Q العالية، فإن سعة التذبذبات في الهوائي مذهلة؛ هذا هو السبب في الهوائيات بحاجة إلى صدى!
