發布時間:2024-07-03作者來源:金航標瀏覽:1671
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電磁波產生的基本原理
按照麥克斯韋電磁場理論,變化的電場在其周圍空間產生變化的磁場,而變化的磁場又產生變化的電場。這樣,變化的電場和變化的磁場之間相互依賴,相互激發,交替產生,并以一定速度由近及遠地在空間輻射出去。
高頻電磁波在空中傳播,如遇著導體,就會發生感應作用,在導體內產生高頻電流,使我們可以用導線接收來自遠處的無線電信號。
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天線
在無線通信系統中,需要將來自發射機的導波能量轉變為無線電波,或者將無線電波轉換為導波能量,用來輻射和接收無線電波的裝置稱為天線。發射機所產生的已調制的高頻電流能量(或導波能量)經饋線傳輸到發射天線,通過天線將轉換為某種極化的電磁波能量,并向所需方向出去。到達接收點后,接收天線將來自空間特定方向的某種極化的電磁波能量又轉換為已調制的高頻電流能量,經饋線輸送到接收機輸入端。
當條件限制,無法將天線的長度修整到適當數值時,一般應在天線電路中附加電感電容等電抗元件抵消天線本身呈現的電抗,有時還需要加阻抗變壓器將天線阻抗變換到發信電路的要求值,這些附加元件構成的設備叫“天線調諧器”或“天線匹配器”。
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傳輸線
傳輸線是用以傳輸微波信息和能量的各種形式的傳輸系統的總稱,它的作用是引導電磁波沿一定方向傳輸,因此又稱為導波系統。其所引導的電磁波被稱為導行波。
傳輸線,同樣作為導體,其設計初衷與天線截然相反,旨在最小化電磁波在傳輸過程中的輻射損失。為了實現這一目標,金屬制成的傳輸線采用了特定的結構設計,旨在有效約束能量,避免其以輻射形式散失。以普遍應用的同軸線纜為例,其核心為一根導線,外圍環繞著另一層環形導線,兩者共同構成了一個封閉的空間,確保電磁波在此空間內傳輸,而不會向外輻射。
在傳輸線技術中,TEM波(即橫電磁波)因其獨特的傳輸特性而廣受歡迎,被廣泛應用于多種類型的傳輸線中,包括但不限于雙平行線、同軸線、帶狀線以及微帶線等。這些傳輸線類型各有特色,但共同點是它們都能高效地以TEM波模式傳輸信號,同時最大限度地減少電磁輻射,確保信號傳輸的穩定與高效。
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