Spørgsmål:
Hvordan transformerer en antenne impedanser langs dens længde?
Phil Frost - W8II
2015-02-11 20:05:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis jeg indsætter en eller anden impedans (som en ladespole eller en fælde) i bunden af ​​en monopolantenne, er effekten på fødepunktets impedans let at forudsige: impedansen er i serie med antennen, så uanset fødepunktet impedans var, tilføjes den tilføjede impedans (Z) til den. Se ANT1:

schematic

simuler dette kredsløb - Skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab

Men hvad sker der, når den impedans flyttes væk fra fødepunktet, som i ANT2? Impedansen er stadig i serie med antennen, men skal være underlagt en vis impedanstransformation, som det ses af fødepunktet.

Hvordan kan vi karakterisere denne impedanstransformation? Kan vi lægge noget matematik i det?

Det ser ud til, at du har ændret dit spørgsmål, siden jeg sendte mit svar. Men dine antagelser ovenfor om fødepunktimpedansen er ikke korrekte, fordi du udelader monopolets grundvirkninger. Jorden er MEGET vigtig, og derfor kan monopolens matchende impedans IKKE bestemmes uden jordens rolle og selve jordplanets natur. Derfor skal dit spørgsmål bruge jorden, og derfor har du brug for en numerisk løsning (eller tabelopslag) for et svar.
@K7PEH afklaret er mere som det, da du ser ud til at have gået glip af pointen første gang. Du er velkommen til at redigere dit svar for at oplyse mig.
Fire svar:
Glenn W9IQ
2017-05-29 17:26:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Impedansen i længden af ​​antennen er en funktion af den stående bølge, der er udviklet på antennen. Hvis vi ikke antager jordtab og ignorerer selvkapacitansen ved spidsen af ​​antennen, kan følgende beskrivelse anvendes på en monopolantenne < = 1/4 long lang.

Senderen inducerer en spænding ved fødepunkt for antennen, der får strøm til, som en funktion af overspændingsimpedansen for antennefødepunktet. Strømmen og spændingen bevæger sig langs antennens længde, indtil den når spidsen. Spidsen af ​​antennen repræsenterer en impedansdiskontinuitet nær nul ohm, der forårsager en reflekteret bølge.

Efter forestillingen om en åben transmissionslinje skifter strømmen fase med 180 grader, når den reflekteres, mens spændingen reflekteres i fase. Når de reflekterede bølger møder de indfaldende bølger, produceres vektorsummen af ​​hver i længden af ​​antennen, hvilket giver det stående bølgemønster. Når de reflekterede bølger har nået fødepunktet, er betingelserne for varierende impedans langs hele antennens længde nu etableret såvel som inputimpedansen ved antennens fødepunkt.

Ved steady state-forhold , antennens indgangsimpedans etablerer RMS-indgangsstrømmen (I) ved tilførselspunktet. Effekten til antennen beregnes som I 2 | Z |. Det er også kendt, at strømmønsteret på det lodrette element af en monopolantenn med en elektrisk længde < = 1/4A kan modelleres som sinusformet med næsten nul strøm ved spidsen og når maksimal strøm ved tilførselspunktet. Impedansstørrelsen på ethvert punkt langs antennen kan derfor tilnærmes som:

| Z | = P FP / (I FP sin θ) 2

hvor θ er de elektriske grader fra spidsen, er P FP transmittereffekten ved fødepunktet, og I FP er RMS-strømmen ved fødepunktet. På grund af virkelige verdenseffekter, der er udelukket i indledningsafsnittet, kan dette kun tjene som en første tilnærmelse.

Indsættelsen af ​​enhver induktans eller kapacitans repræsenterer en anden impedansdiskontinuitet langs længden af ​​antennen. Som sådan vil det også generere refleksioner og ledsagende faseskift, der ændrer impedansen af ​​fødepunktet. Den relative fase af indsættelsespunktet (for en given komponent) er årsagen til variationen af ​​indgangsimpedans, når positionen ændres. Omhyggelig modellering af alle de komplekse reflektionskoefficienter og positioner langs længden af ​​antennen gør det muligt at udvikle en næsten komplet formel for antenneens indgangsimpedans.

Vince Mulhollon
2015-02-18 04:12:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Spørgsmål 1) du kan karakterisere det ved at gå på hele smith-diagrammet på det, plotte dit første eksempel som startende ved 50R feedline og flytte gennem din fælde og derefter antennen til at ende, ja, ved vektortilsætningen af ​​dem, smuk meget. Plot det andet som en kort antenne (uanset længden), så baseret på hvor du end ender på smith-diagrammet, find svaret fra din fælde ved den indgang (og den input vil ikke være 50R) og plotte fælden på smith-diagrammet, så til sidst fra output af fælden på smith-diagrammet tegne den anden halvdel af din antenne. Se hvor du ender.

NOGLE fælde- og filterdesign er ret ufølsomme over for misbrug af input og outputimpedans, nogle er virkelig følsomme, så funky ting kan ske, når du fodrer optimalt 50 ohm ckt med ikke 50 ohm kilde og belastning. Også din "anden halvdel af antennen" fodres ikke med modstandsdygtig 50 ohm fødelinieimpedans som den første halvdel. Ikke desto mindre, normalt overlevelig situation. Bare at sige, at det kunne være sjovt under særlige omstændigheder.

Spørgsmål 2) Ja held og lykke der. Du stiller et meget generelt spørgsmål om, hvilke hele antennemodelleringsbøger der er skrevet, og hele endelige elementanalyseprogrammer som ANSYS er designet, så svaret vil være størrelsen på en lærebog eller en computer-DVD. Måske kan nogen, der keder sig med modelleringssoftware, besvare et meget specifikt spørgsmål, måske.

Kan du være klar over, hvilke spørgsmål du besvarer med "spørgsmål 1" og "spørgsmål 2"? Måske også forklare, hvad det betyder at "go all smith chart"?
Keith Martineau
2015-07-22 09:53:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Som nævnt skal du bare lave vektormatematikken ved hvert kryds. Der er relativt enkle programmer, der gør netop det og er ret nøjagtige.

Gør hvad matematik, specifikt? Tilføj * hvilke * vektorer?
Dette har potentialet til at være et godt svar, men det mangler virkelig en hel del detaljer for at gøre det sådan. Prøv at forklare, hvad du mener lidt bedre.
Jeg tror, ​​en smart mand svarede, at du skulle gå i hele Smith-oversigten for at få vektorerne.
oday
2016-02-04 23:47:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis du skifter din impedince op eller ned, føder jeg, jeg tror, ​​at den ændres n.

Hvis du forestiller dig, at de nuværende strømme kaster ledningen, står den over for to impedenser. en er Z og den ene er R fra ledningen sig selv.

At sætte R Bfore Z eller Z FØR R ændrer ikke nth i en serieforbindelse. matematisk taler.



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...