Nuair a thagann sé chunantennas, is í an cheist is mó a chuireann imní ar dhaoine ná "Conas a bhaintear radaíocht amach i ndáiríre?" Conas a scaipeann an réimse leictreamaighnéadach a ghineann an fhoinse comhartha tríd an líne tarchuir agus taobh istigh den antenna, agus ar deireadh "scarann" sé ón antenna chun tonn spáis shaoir a fhoirmiú.
1. Radaíocht sreinge aonair
Glacaimis leis go bhfuil an dlús luchta, arna shloinneadh mar qv (Coulomb/m3), dáilte go haonfhoirmeach i sreang chiorclach le hachar trasghearrthach de a agus toirt de V, mar a thaispeántar i bhFíor 1.
Fíor 1
Bogann an lucht iomlán Q i dtoirt V i dtreo z ag luas aonfhoirmeach Vz (m/s). Is féidir a chruthú gurb é dlús reatha Jz ar thrasghearradh na sreinge ná:
Jz = qv vz （1）
Más as seoltóir idéalach atá an sreang déanta, is é an dlús reatha Js ar dhromchla na sreinge ná:
Js = qs vz （2）
Áit a seasann qs don dlús luchta dromchla. Má tá an sreang an-tanaí (go hidéalach, is é 0 an ga), is féidir an sruth sa sreang a chur in iúl mar:
Iz = ql vz (3)
I gcás ina seasann ql (coulomb/méadar) don mhuirear in aghaidh an aonaid faid.
Is sreanga tanaí atá i gceist againn den chuid is mó, agus baineann na conclúidí leis na trí chás thuas. Má athraíonn an sruth de réir ama, is mar seo a leanas díorthach fhoirmle (3) i leith ama:
(4)
Is é az luasghéarú an luchta. Más ionann fad na sreinge agus l, is féidir (4) a scríobh mar seo a leanas:
(5)
Is í cothromóid (5) an gaol bunúsach idir sruth agus muirear, agus an gaol bunúsach idir radaíocht leictreamaighnéadach freisin. Go simplí, chun radaíocht a tháirgeadh, ní mór sruth nó luasghéarú (nó moilliú) muirir a bheith ann a athraíonn de réir ama. De ghnáth, luaimid sruth in iarratais armónacha ama, agus is minice a luaitear muirear in iarratais neamhbhuana. Chun luasghéarú (nó moilliú) muirir a tháirgeadh, ní mór an sreang a lúbadh, a fhilleadh, agus a bheith neamhleanúnach. Nuair a luainíonn an muirear i ngluaiseacht armónach ama, ginfidh sé luasghéarú (nó moilliú) muirir tréimhsiúil nó sruth athraitheach de réir ama freisin. Dá bhrí sin:
1) Mura mbogann an muirear, ní bheidh aon sruth ná aon radaíocht ann.
2) Má ghluaiseann an muirear ar luas tairiseach:
a. Mura bhfuil aon radaíocht ann, níl an sreang díreach agus gan teorainn ar fhad.
b. Má tá an sreang lúbtha, fillte, nó neamhleanúnach, mar a thaispeántar i bhFíor 2, tá radaíocht ann.
3) Má luainíonn an muirear le himeacht ama, radaíonn an muirear fiú má tá an sreang díreach.
Fíor 2
Is féidir tuiscint cháilíochtúil ar an meicníocht radaíochta a fháil trí bhreathnú ar fhoinse cuislithe atá ceangailte le sreang oscailte ar féidir í a thalmhú trí ualach ag a ceann oscailte, mar a thaispeántar i bhFíor 2(d). Nuair a chuirtear fuinneamh sa sreang ar dtús, cuirtear na muirir (leictreoin shaora) sa sreang i ngluaiseacht ag na línte réimse leictrigh a ghineann an fhoinse. De réir mar a luasghéaraítear na muirir ag ceann foinse na sreinge agus a mhoillítear iad (luasghéarú diúltach i gcoibhneas leis an ngluaiseacht bhunaidh) nuair a léirítear iad ag a ceann, gintear réimse radaíochta ag a foircinn agus feadh an chuid eile den sreang. Déantar luasghéarú na muirir le foinse fórsa sheachtrach a chuireann na muirir i ngluaiseacht agus a tháirgeann an réimse radaíochta gaolmhar. Déantar moilliú na muirir ag foircinn na sreinge le fórsaí inmheánacha a bhaineann leis an réimse ionduchtaithe, arb é carnadh muirir chomhchruinnithe ag foircinn na sreinge is cúis leis. Faigheann na fórsaí inmheánacha fuinneamh ó charnadh an mhuirir de réir mar a laghdaíonn a luas go náid ag foircinn na sreinge. Dá bhrí sin, is iad luasghéarú na muirear mar gheall ar spreagadh an réimse leictrigh agus moilliú na muirear mar gheall ar neamhleanúnachas nó cuar réidh impedance na sreinge na meicníochtaí chun radaíocht leictreamaighnéadach a ghiniúint. Cé gur téarmaí foinse iad an dlús reatha (Jc) agus an dlús muirir (qv) araon i gcothromóidí Maxwell, meastar gur cainníocht níos bunúsaí í an muirear, go háirithe i gcás réimsí neamhbhuana. Cé go n-úsáidtear an míniú seo ar radaíocht den chuid is mó le haghaidh stáit neamhbhuana, is féidir é a úsáid freisin chun radaíocht stáit chobhsaí a mhíniú.
Mol roinnt den scothtáirgí antennamonaraithe agRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22 (9-10GHz)
2. Radaíocht dhá shreang
Ceangail foinse voltais le líne tarchuir dhá sheoltóir atá ceangailte le haeróg, mar a thaispeántar i bhFíor 3(a). Gineann cur voltais ar an líne dhá shreang réimse leictreach idir na seoltóirí. Gníomhaíonn na línte réimse leictreach ar na leictreoin shaora (atá scartha go héasca ó adaimh) atá ceangailte le gach seoltóir agus cuireann siad iallach orthu bogadh. Gineann gluaiseacht na muirear sruth, rud a ghineann réimse maighnéadach ina dhiaidh sin.
Fíor 3
Glacaimid leis go dtosaíonn línte réimse leictreacha le muirir dhearfacha agus go gcríochnaíonn siad le muirir dhiúltacha. Ar ndóigh, is féidir leo tosú le muirir dhearfacha agus críochnú ag an éigríoch freisin; nó tosú ag an éigríoch agus críochnú le muirir dhiúltacha; nó lúba dúnta a fhoirmiú nach dtosaíonn ná nach gcríochnaíonn le haon mhuirir. Cruthaíonn línte réimse maighnéadacha lúba dúnta i gcónaí timpeall seoltóirí sruth-iompartha toisc nach bhfuil aon mhuirir mhaighnéadacha sa fhisic. I roinnt foirmlí matamaiticiúla, tugtar isteach muirir mhaighnéadacha coibhéiseacha agus sruthanna maighnéadacha chun an déacht idir réitigh lena mbaineann cumhacht agus foinsí maighnéadacha a thaispeáint.
Cuidíonn na línte réimse leictrigh a tharraingítear idir dhá sheoltóir le dáileadh an mhuirir a thaispeáint. Má ghlacaimid leis go bhfuil an fhoinse voltais sinusoidal, táimid ag súil go mbeidh an réimse leictreach idir na seoltóirí sinusoidal freisin le tréimhse atá cothrom le tréimhse na foinse. Léirítear méid coibhneasta neart an réimse leictrigh le dlús na línte réimse leictrigh, agus léiríonn na saigheada an treo coibhneasta (dearfach nó diúltach). Cruthaíonn giniúint réimsí leictreacha agus maighnéadacha athraitheacha ama idir na seoltóirí tonn leictreamaighnéadach a scaipeann feadh na líne tarchuir, mar a thaispeántar i bhFíor 3(a). Téann an tonn leictreamaighnéadach isteach san antenna leis an muirear agus an sruth comhfhreagrach. Má bhaintear cuid de struchtúr antenna, mar a thaispeántar i bhFíor 3(b), is féidir tonn saorspáis a fhoirmiú trí fhoircinn oscailte na línte réimse leictrigh (a thaispeántar leis na línte poncaithe) a "cheangal". Tá an tonn saorspáis tréimhsiúil freisin, ach bogann an pointe céime tairiseach P0 amach ag luas an tsolais agus taistealaíonn sé achar λ/2 (go P1) i leaththréimhse ama. In aice leis an aeróg, bogann an pointe céime tairiseach P0 níos tapúla ná luas an tsolais agus druidim le luas an tsolais ag pointí i bhfad ón aeróg. Taispeánann Fíor 4 dáileadh réimse leictrigh sa spás saor den aeróg λ∕2 ag t = 0, t/8, t/4, agus 3T/8.
Fíor 4 Dáileadh réimse leictrigh sa spás saor den antenna λ∕2 ag t = 0, t/8, t/4 agus 3T/8
Ní fios conas a dheighiltear na tonnta treoraithe ón antenna agus conas a chruthaítear iad sa deireadh chun leathadh i spás saor. Is féidir linn tonnta treoraithe agus spás saor a chur i gcomparáid le tonnta uisce, ar féidir iad a chur faoi deara de bharr cloch a thiteann i gcorp uisce socair nó ar bhealaí eile. Chomh luath agus a thosaíonn an suaitheadh san uisce, gintear tonnta uisce agus tosaíonn siad ag leathadh amach. Fiú má stopann an suaitheadh, ní stopann na tonnta ach leanann siad ag leathadh ar aghaidh. Má leanann an suaitheadh, gintear tonnta nua i gcónaí, agus bíonn leathadh na dtonnta seo taobh thiar de na tonnta eile.
Tá an rud céanna fíor maidir le tonnta leictreamaighnéadacha a ghintear de bharr suaitheadh leictreach. Mura bhfuil an suaitheadh leictreach tosaigh ón bhfoinse ach gearr, scaipeann na tonnta leictreamaighnéadacha a ghintear taobh istigh den líne tarchuir, ansin téann siad isteach san antenna, agus radaíonn siad sa deireadh mar thonnta spáis shaoir, cé nach bhfuil an spreagadh i láthair a thuilleadh (díreach cosúil leis na tonnta uisce agus an suaitheadh a chruthaigh siad). Má tá an suaitheadh leictreach leanúnach, bíonn na tonnta leictreamaighnéadacha ann go leanúnach agus leanann siad go dlúth ina ndiaidh le linn iomadú, mar a thaispeántar san antenna déchónach a thaispeántar i bhFíor 5. Nuair a bhíonn tonnta leictreamaighnéadacha taobh istigh de línte tarchuir agus d'antennaí, tá a mbeith bainteach le bheith ann muirir leictrigh taobh istigh den seoltóir. Mar sin féin, nuair a radaítear na tonnta, cruthaíonn siad lúb dúnta agus níl aon mhuirear ann chun a mbeith ann a choinneáil. Mar thoradh air sin, tagann an chonclúid seo a leanas orainn:
Éilíonn spreagadh an réimse luasghéarú agus moilliú an mhuirir, ach ní gá luasghéarú agus moilliú an mhuirir chun an réimse a chothabháil.
Fíor 5
3. Radaíocht Dhépholach
Déanaimid iarracht an mheicníocht a mhíniú trína mbriseann na línte réimse leictreach ón antenna agus a chruthaíonn tonnta saorspáis, agus glacaimid an antenna dépholach mar shampla. Cé gur míniú simplithe é, cuireann sé ar chumas daoine freisin giniúint tonnta saorspáis a fheiceáil go hintuigthe. Taispeánann Fíor 6(a) na línte réimse leictreach a ghintear idir an dá lámh den dépholach nuair a bhogann na línte réimse leictreach amach faoi λ∕4 sa chéad ráithe den timthriall. Don sampla seo, glacaimis leis go bhfuil líon na línte réimse leictreach a fhoirmítear 3. Sa chéad ráithe eile den timthriall, bogann na trí líne réimse leictreach bhunaidh λ∕4 eile (iomlán de λ∕2 ón bpointe tosaigh), agus tosaíonn dlús an luchta ar an seoltóir ag laghdú. Is féidir a mheas gur foirmíodh é trí mhuirir urchomhaireacha a thabhairt isteach, a chealaíonn na muirir ar an seoltóir ag deireadh chéad leath an timthrialla. Is iad 3 na línte réimse leictreach a ghintear ag na muirir urchomhaireacha agus bogann siad achar λ∕4, atá léirithe ag na línte poncaithe i bhFíor 6(b).
Is é an toradh deiridh ná go bhfuil trí líne réimse leictrigh anuas sa chéad achar λ∕4 agus an líon céanna línte réimse leictrigh suas sa dara hachar λ∕4. Ós rud é nach bhfuil aon mhuirear glan ar an aeróg, ní mór na línte réimse leictrigh a scaradh ón seoltóir agus teacht le chéile chun lúb dúnta a fhoirmiú. Taispeántar é seo i bhFíor 6(c). Sa dara leath, leantar an próiseas fisiceach céanna, ach tabhair faoi deara go bhfuil an treo os coinne. Ina dhiaidh sin, déantar an próiseas a athdhéanamh agus leanann sé ar aghaidh go deo, ag cruthú dáileadh réimse leictrigh cosúil le Fíor 4.
Fíor 6
Chun tuilleadh eolais a fháil faoi antennas, tabhair cuairt ar:
Am an phoist: 20 Meitheamh 2024
