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Come viene calcolata la lunghezza dell'antenna?
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Significato di mezza lunghezza d'onda e quarto di lunghezza d'onda
La mezza lunghezza d'onda e il quarto d'onda sono ampiamente utilizzati in ingegneria per la progettazione di sistemi di antenne.
Lunghezza d'onda Chalf
La lunghezza d'onda Chalf si riferisce alla distanza di mezza lunghezza d'onda dell'onda elettromagnetica nella direzione di propagazione. Nello specifico, per un'onda elettromagnetica di una certa frequenza, la sua lunghezza d'onda è la distanza tra due picchi o valli nella direzione di propagazione. La mezza lunghezza d'onda viene spesso utilizzata nella progettazione di sistemi di antenne, come i sintonizzatori o nella selezione delle lunghezze delle antenne.
Quarto di lunghezza d'onda
Un quarto d'onda è la distanza di un quarto di lunghezza d'onda nella direzione di propagazione di un'onda elettromagnetica. Similmente alla mezza lunghezza d'onda, anche la lunghezza d'onda a un quarto viene utilizzata nella progettazione di sistemi di antenne. Nello specifico, l'impostazione della lunghezza dell'antenna su un quarto di lunghezza d'onda in alcuni modelli di antenna consente di risuonare a una frequenza specifica per migliori caratteristiche della guida d'onda. Inoltre, il quarto d'onda viene utilizzato anche per progettare componenti come riflettori, linee di trasmissione e adattatori di impedenza.
Sappiamo tutti che la lunghezza di un'antenna ideale è metà della lunghezza d'onda. L'antenna a quarto d'onda di cui siamo soliti parlare, in realtà deve considerare la âterraâ per costituire un'antenna completa, che è quella che spesso chiamiamo âantenna sbilanciataâ; l'antenna stessa è solo una parte dell'antenna.
Lunghezza d'onda λ = velocità della luce c/frequenza f
Calcolo della lunghezza dell'antenna wifi 5GHz
Lunghezza d'onda λ = (3* 100.000.000)/5 GHz
Lunghezza d'onda λ = 0,06 metri
Generalmente utilizzare un filo ordinario da 1/4 di lunghezza d'onda, ovvero la lunghezza del filo utilizzato è di circa 1,5 centimetri
Antenna Witi da 2,4 GHz Calcolo della lunghezza
Lunghezza d'onda λ= (3 * 100.000.000) / 2,4 GHz
Lunghezza d'onda λ = 0,125 metri
Generalmente utilizzare un filo comune con lunghezza d'onda di 1/4, ovvero utilizzare una lunghezza del filo di circa 3,125 cm
Perché le antenne hanno bisogno di mezza lunghezza d'onda?
Le antenne che usiamo comunemente sono generalmente antenne risonanti, cioè hanno la forma di onde stazionarie, e la semilunghezza d'onda è l'unità più piccola che può costituire un'onda stazionaria. Il motivo di ciò è mostrato di seguito:
Si può vedere, per la normale trasmissione del segnale, nella struttura metallica a mezza lunghezza d'onda, il segnale nel semiciclo negativo, proprio fino alla fine del conduttore, deve essere riflesso verso la propagazione inversa; âmezzo ciclo negativo + propagazione inversaâ e diventano un segnale positivo, possono semplicemente essere sovrapposti, formando così un'onda stazionaria. In questo modo, il segnale può essere gradualmente potenziato in questa struttura conduttiva e la quantità massima di energia può essere irradiata per ciclo.
Perché un'antennaha bisogno di risonanza?
Le cariche oscillanti sull'antenna possono irradiare meno energia per ciclo (con riferimento al rapporto tra la dimensione del campo irradiato e il campo vicino) e solo più coppie di cariche possono partecipare alla radiazione per garantire che il valore assoluto dell'energia irradiata per ciclo è abbastanza grande.
Nell'antenna, la sorgente può fornire ogni ciclo di energia è fissa, quando la sorgente può fornire ogni ciclo di energia, tutta la radiazione dell'antenna viene emessa (inclusa la perdita propria dell'antenna), la risonanza viene mantenuta ad una data ampiezza invariata; la seguente figura:
Semplicemente la struttura a mezza lunghezza d'onda menzionata può essere considerata una struttura di risonanza di base; la figura sopra è una struttura di risonanza per stabilire lo schema del processo di equilibrio. Di analizzando la semilunghezza d'onda sappiamo che sarà la sorgente del segnale in ingresso sovrapposti alla struttura risonante. Poiché la capacità della sorgente è fissa, questa sovrapposizione non aumenta indefinitamente. quando la struttura risonante raggiunge l'equilibrio.
Durante il funzionamento dell'antenna, il l'ampiezza della sorgente stessa è molto piccola, mentre l'ampiezza dell'oscillazione la corrente sull'antenna è molto grande e l'entità dell'ampiezza dipende dal valore Q dell'antenna. Per le antenne a banda stretta con Q elevato, il l'ampiezza delle oscillazioni dell'antenna è sorprendente; ecco perché le antenne ci vuole risonanza!
