理解在互联和天线驻波模式

关键的外卖

• 电磁波的反射相位匹配会导致输电线路中的驻波模式。

• 对于一个天线,天线的驻波模式,而变得不必要的辐射对输电线路的来源。

• 输电线路和天线设计师需要应用小心阻抗匹配控制驻波的形成。

在这些天线驻波模式可以形成元素提供高增益和方向性。

反射的电磁波是一种基本现象在物理系统中,但它可能不是所期望的在你的电子产品。驻波模式形成一导电元件如输电线路在PCB可以发出强烈的辐射,这可能不是最理想的。天线的驻波是自然的产物,并且会产生强大的辐射在特定频段,而驻波传输线的麻烦。

当你想控制一个驻波模式,你需要工程师反映在您的互联和天线阻抗控制和阻抗匹配。根据阻抗失配的程度,你可以理解驻波模式驱动时,你希望看到互联的谐波信号。等一个宽带信号数字脉冲,结果是更复杂,但相同的概念可以应用正确的PCB设计和分析工具。

驻波模式是什么?

驻波模式是一系列的波峰和波谷,沿着输电线路出现在一定的位置。当入射波的输电线路,它是反射回来。这导致干扰入射波的反射波。在特定的频率,产生的波干扰出现作为一个静止的一系列节点和anti-nodes浪潮。

节点点经验没有位移的驻波,虽然anti-nodes位移,结果在最大和最小点波。anti-nodes在驻波的数量取决于传输线的长度。第一次谐波驻波,这有一个波腹,当输电线路的长度正好是行波的波长的一半。

驻波模式如何影响输电线路和天线吗

驻波可以形成在许多物理系统,和驻波对应的共振频率在某些情况下系统的固有模式。在电子技术中,驻波旅行时形成一种电磁波在一个互连的反射界面阻抗失配。

当反射波和入射波完全同步,一个驻波可以形成出现静止的正弦信号互连的长度。

如果你看的电场沿长度包含驻波的互连,看起来就像一个静止的电场波。驻波的频率范围可以形成。这意味着单谐波交流源可以激发一个强大的站如果有一些反映输电线路的一端。

驻波模式的例子(源)

在这里,我们需要两条信息计算驻波励磁频率和描述波的反射和叠加在输电线路:

• 反射系数:的反射系数在接口是用来形容的力量和相移一波反射的经历,因为它是接口。
• 互连长度或天线:一旦发生反射,浪潮将返回通过结构的长度。驻波模式只会形成一个电结构,和长度将决定允许驻波频率/波长。
• 波传播速度:(即波传播速度。光速在互连)将决定驻波的波长,因此可以激发的特定频率驻波。

反射发生在一个阻抗失配会发生输电线路,传输线之间的接口和天线,或在一个天线。让我们看看每种情况下更好地看到这些驻波模式的形式。

输电线路

对输电线路,我们需要计算反射系数,使用源和负载端阻抗反射结构。下图显示了驻波模式时,可能会形成两个通用阻抗的谐波交流波反射,两端的互连。这是一个常见的例子在输电线路,负载有一些特定的阻抗值,在其输出端可能是终止。足够长的输电线路时,反射系数在接口的定义线的特性阻抗和负载阻抗。

反射系数和信号流在输电线路。(源)

在特定的频率时,输电线路将支持的驻波模式如上所示。外,一些电力传输到负载,可能外部经验损失。这种负载可以一些简单的组件,一个天线,或一个复杂的电路。一般来说,这些驻波模式不是想要的,有大的振荡的产生辐射。这些振荡也可以发生在天线馈线由于线和天线之间的不匹配。然而,在天线内部,我们有不同的情况。

天线驻波

驻波天线由于阻抗失配做形式的开口端天线。有一个阻抗失配与空气边界之外的天线。在特定的频率,一个驻波模式可以激动,将对应于一个特定的固有模式的天线结构,类似于发生在谐振腔和波导。调整模态频率在天线设计,仍然是一个重要的任务一个持续的主题研究。

虽然天线驻波,一个地方我们不希望驻波在馈线。馈线的驻波可以创建干扰PCB的其他部分,所以反射天线的输入需要消除。这是我们使用的一个原因阻抗匹配网络设置天线输入阻抗和给水管路特性阻抗相等。

提取的参数和阻抗的宽带信号

对于宽带信号,我们需要系统的参数,因为这是最好的方法治疗反射。连贯的驻波模式类似上图不一定形式,除非特定频率的信号的功率谱。最好了解宽带信号与共振结构,最好使用的参数。最好的设计软件可以确定阻抗和网络参数直接从您的布局,允许您识别潜力强劲的反射和驻波在你的布局。

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