Matematikal na Modelo sa Inhinyeriya
Pag-unawa at Pagkalkula ng Malapit-field at Malayo-field na mga Disenyo sa Antennas
Table of Contents
Mahalaga ang pag-unawa sa mga malapit-field at malayong-field na mga padron ng mga antena para sa pagdidisenyo at pagsusuri ng mga sistema ng komunikasyong walang kawad. Ang mga disenyong ito ay naglalarawan kung paanong ang mga antena ay nagkokodigo ng enerhiyang elektromagnetiko sa iba't ibang distansiya mula sa antena.
Malapit-field Region
Ang malapit-field na rehiyon ay ang lugar na malapit sa antena, na karaniwang nasa loob ng ilang wavelength. Sa sonang ito, ang mga elektromagnetikong field ay masalimuot at kinabibilangan ng parehong reactivity at radiative na mga bahagi. Ang pag-aasal ng mga field dito ay naiimpluwensiyahan ng istraktura ng antena at kasalukuyang distribusyon.
Ang mga pagsukat at pagsusuri sa malapit-field ay mahalaga para sa disenyo ng antena, lalo na para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng tiyak na kontrol sa elektromagnetikong kapaligiran, tulad ng malapit-field na komunikasyon at pagsubok ng antena.
Rehiyon ng Malayong-field
Ang rehiyong malayong-field ay umaabot sa higit sa ilang wavelength mula sa antena. Sa sonang ito, ang mga along elektromagnetiko ay pangunahin nang radiative, at ang mga field ay kumikilos bilang mga along plane. Ang padron ng radyasyon ay matatag at maaaring ma-decance sa pamamagitan ng radiasyon ng antena.
Ang mga far-field na sukat ay ginagamit upang malaman ang mga pakinabang, directity, at kahusayan sa radyasyon ng antena. Ang mga parameter na ito ay kritikal para sa pag-unawa kung gaano kahusay na naghahatid o tumatanggap ang antena ng mga signal sa mga malalayong distansiya.
Pagkalkula sa mga Halimbawa
Ang kalkulasyon ng mga halos-field at mga malayong-field na mga padron ay kinasasangkutan ng iba't ibang mga paraan. Ang mga malapit-field na mga padron ay kadalasang nakukuha sa pamamagitan ng mga numerong pag-eebolb o mga sukat gamit ang mga espesyal na probe. ang mga pattern ay hinango mula sa mga halos-field data sa pamamagitan ng mga matematikal na transpormasyon gaya ng Fourier transformes.
Ang pamantayang pormula ay nag-uugnay ng layo mula sa antena hanggang sa malayong-field zone, karaniwang binibigyang kahulugan bilang:
- Distansiya > 2D^2 / ⁇ , kung saan ang D ang pinakamalaking dimensiyon ng antena at ang muskulo ang wavelength.
Ang tumpak na mga kalkulasyon ay mahalaga upang maging kapaki - pakinabang ang paggawa ng antena sa iba't ibang gamit, mula sa komunikasyon ng satelayt hanggang sa mga mobile device.