看來這個深度還真不是一般人能達到的.作為一名在校生,連老師都回答不上來,希望我們這個高質量的論壇上能有精英中的精英!

就是!就是!我們用水波紋來打比方是理解不上去的.高手在哪里!?

兄弟天線就這個樣,幾乎都是算出來的,什么時候天線是容性的,什么時候是感性的.什么時候是純阻性的,可結合LC振蕩電路分析,天線種類較多,二戰時八木秀次發明了八木天線就是那種象魚刺一樣的,瓜瓣角很小,增益很高.行波微帶天線,微觀結構象一組方波,還有反射器的天線...等等,不同的發射方式又造成了水平極化波,垂直極化波,圓形極化波等形式,還有電磁波發射的場強與距離,天氣..等因素都有關,總之天線是個繁瑣的東西.搞它還是要花時間的.

你的意思是不是這樣的:比如一個電感,電能變換為磁能,磁能又變換為電能,翻來覆去,能量還是在電感中,而天線怎么就能輻射能量呢,是嗎?
這一點,主要的從天線的特殊結構說起.在普通電感中,電流變為磁芯或者線圈中的磁能,這個磁能又變為電能,變回來的電能還是存在于電感的導線中,所以能量沒有損失,所以它的理論電阻為零,所以它是不消耗能量的.而天線就不是這樣.天線的理論分析的確是很麻煩,如果用常規的“感覺”去理解,應該這樣考慮:比如說四分之一波長天線,初始電流是在天線中的,天線的周圍有圍繞它的磁場,這個磁場會產生電場,這個電場就已經是空間電場了,它不可能再回到天線中(當然有少量的能量還是回來了,回來的越少,天線的輻射效率也就越高,這由天線的形狀和結構決定),公式推導中,就到這一步時出現了電阻分量,空間電場又會產生更遠一些的磁場(當然也會回來一些,但是更少了),這樣,電磁場的不斷轉換,能量就會越傳越遠,所以它與電感的區別就在這里,對天線而言,由于有了能量的“損失”,所以就有了有功電阻,這個電阻就是天線的阻抗,通常是在50歐左右.
作為閑聊,我再說說同軸線的問題,可能與你說的問題沾邊,但是關系不大.目前的同軸線有兩種,50歐和75歐,他們是怎么來的呢.50偶同軸線就是來自于天線,如果用這種同軸線作為發射機和天線之間的傳輸媒介,電纜與天線自然是匹配的,我們知道,匹配非常重要,如果不匹配,就會有反射波,反射回來的能量,會把發射機燒毀,所以50偶同軸線一般用于高頻功率傳輸中.75歐同軸線一般用于傳輸高頻信號,并且是遠距離傳輸,比如CATV信號傳輸,這種情況下,人們最關心的是它的衰減問題,你可以看看你們的教材,在傳輸線一節中有同軸式傳輸線和雙線式傳輸線的參數計算公式表,其中的同軸線衰減量β是導線內外徑的函數,將衰減對內外直徑之比取導數等于零,可以得到一個最小衰減量時的直徑比值,我計算過,好像是3.7幾,也就是說,在這個比值下,傳輸線有最小衰減量.那么把這個比值代入傳輸線的電感和電容公式中,然后可以得到一個特征阻抗,這個數值是77歐左右,所以人們就制作了75歐(和77歐的參數非常接近)的傳輸線,這種阻抗的傳輸線具有最小衰減.

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我又仔細看了一下你的問題.是的,只有組成回路才有電的現象,不組成回路不會有電流,但不一定沒有電場,電流和電場不同.比如在兩塊有電壓差的極板之間,沒有電流,但是存在電場.

關于同軸線50歐的問題,我的理解是:因為最高功率傳輸時,徑比R=1.65,阻抗 Z=30,而最小衰減量時,R= 3.6, Z=77 , 為了兩者兼得,最佳妥協點是Z=50,所以高頻線路便采用這標準,所有的器件的輸出入阻抗大都是50歐,因此為了匹配,天線組合(天線本身+匹配器等)也需要是50歐,你的解說是本末倒置了?

不是這樣的,“所有的器件的輸出入阻抗”就不存在一個“大都是”,音頻功放的輸出阻抗只有幾歐姆,TTL的輸出阻抗為幾百歐,CMOS的輸出阻抗幾千歐,輸入阻抗都在幾十千歐以上,發射機末級功放與天線口之間的那么多LC元器件,它的作用有兩個,一是濾除諧波,二是阻抗匹配,將輸出阻抗調理成50歐.天線的阻抗是50歐,這是眾所周知的,如果傳輸饋線的阻抗不是50歐,勢必要在饋線和天線之間加裝阻抗匹配器,肯定會使來之不易的高頻功率被損耗掉一部分,另外,在饋線的末端加裝匹配器,在結構上也不易實現,再說,誰見過這個地方有阻抗匹配器了.最好的辦法就是讓饋線的阻抗與天線匹配,50歐便由此得來了.
其實,我上面說了那么多,基本上都是人人皆知的廢話,是最基本的常識,你不會不知吧?

1.我說的所有的器件的輸出入阻抗大都是50歐,是在高頻線路的前提下,你沒看清楚.難道所有高低頻數模的都是50歐嗎,沒人會這樣說的.
2.所謂眾所周知的天線阻抗50歐,其實是天線本身加上匹配網路(最簡單的可能只是一個電感藏在天線里邊),令其等效於50歐的,天線本身的阻抗并不是50歐的,各種形狀的天線,都有不同的自身阻抗的.至於匹配器,'理論上'是沒損耗的,放在那里,是設計者的選擇,你不可能見過所有的發射系統吧.
3.天線決定了高頻線路的50歐標準 -- 你還是這樣認為嗎?

各種天線的阻抗不都是50歐,我承認,不同天線的發射機采用的饋線也不都是50歐的.四分之一波長天線的阻抗是50歐,這種天線是最簡單,也是最原始的天線,現在仍在廣泛使用,至于加感天線,是為了模擬四分之一波長的阻抗效果,這種天線的饋線是采用50歐同軸傳輸線.我的確是認為50歐同軸線就是為了與天線匹配才設定的規格,這有錯誤嗎?

其實,仔細想一下,我感覺我們兩個人說的因素可能都有作用.

如果你說的是1/4波長鞭狀天線,它的阻抗是36歐,不是50歐,與你的說法不符,36歐接50歐的饋線,因為阻抗接近,衰減不大,所以一般在低功率時都這樣用.

我為此專門查了一些資料,不同天線的阻抗是不同的,有的甚至相差很大,不存在你說的妥協點,實際使用中,一般都要經過調節.對于輻射功率的天線而言,衰減是次要的,最主要的是阻抗匹配,一旦失諧,反射功率會將發射機末級功放燒掉.我能肯定的是,這個50歐是兼顧各種天線的阻抗考慮的,而不是衰減量.

你誤會了,我說的妥協點,是對同軸線說的,不是對天線說的 (天線沒有內外直徑之比的課題吧,不可能是說天線的).上面我說36/50歐時的衰減,是指發射能量的衰減,已包括失配時有部分能量反射回功放級和駐波比的劣化的考量.匹配跟衰減是分不開的,沒有失配是主要的,衰減是次要的這種說法.
如果50歐是兼顧各種天線的,請問是那些呢,環形的100歐,八木的300歐, 還是雙偶的72歐? 如何兼顧法? 如果只考慮單偶的36和雙偶的72歐,50歐的線可以說是兼顧了.

這個問題還是留給其他同行的朋友來評判吧.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1141022799.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

大家的討論偏離我的問題核心了,從純理論又談到了實際應用,應用固然重要,可理論是大前提,我最想和大家討論是圖中這樣的最簡形式的天線,
它的單根線上是如何出現能量輻射的,我自己思考了很久,但認識上就是不夠確定:它如果要有能量輻射,天線與電路的公共地相當與高中知識中講到的電容的擴角演化,才能說的同,但理解上真的很吃力!有更確切的解釋和描述嗎?500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1141051896.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

交變電場.磁場...介質....實在想不通可看看光的特征.

ghost仁兄還沒理解和讀透我的問題,你要解釋的是淺層的宏觀理論,那個層次稍努力一下,就可以理解到,可是,我要問的是更微觀的層次.那根天線上的電磁波向外傳播的理論好理解,起碼我已經理解的很到位了,可我要問它在向外傳播之前,是怎樣的一種"初始能量",是它之中有了什么,有了電流嗎?但它只是一跟導線,沒有回路呀!?請大家仔細讀透我的問題,再來思考或解答這個我也不成熟看法的難題!!

也就像sdjufeng這位網友說的,如圖中的單根天線,它的初始電流是怎樣產生的?它不是沒有回路嗎?什么樣的電路特征讓它產生了初始電流?這也就是我的最核心的疑問!!

如果是耦極天線(dipole),會不會容易理解一些?

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電源空載時,有電勢和空間電場,
而電容在充放電瞬間或以AC驅動時,引綫上的電流跟常規電路一樣可生磁場,
磁場變化使閉環路導體形成電流, 而空間(及電容介貭)可想像或電阻無窮大的導體,流於其中的是「位移電流」,

關鍵就在於, 這「位移電流」(閉合的交變電場)也能生磁!!
我想, 正因如此, 電波才可以在遠離天綫後繼續飛馳擴散!!

你這位老兄提的問題是很難的,但你要理解到當波長和天線長度匹配時天線上肯定有電流了就是說你的天線上個點的電位是不同的還沒有電流在里面流嗎?導線和波長匹配時就要對外發射,波長的單位是距離,當導線的長度和波長完全相等時導線上的各點電壓正好合成一個完整的波型,不是在不同的時間點上的波形.
再不好理解可以把這個天線看成變壓器,發射出去的能量看成是變壓器的輸出,你就能找到電流回路了.

如果是鞭狀天線﹐回路就是天線對地的電容﹐如果是耦極天線﹐就是兩邊導線之間的電容.

電容引腳的電流跟電阻中的一樣, 是實有電流, 可生磁場, 介質中的交變電場也可激出環行交變磁場.
把空間視作變壓器也可以, 空間既可是"鐵芯",也可以是"繞組",兩者都是閉環, 無限多的新環以舊環環道為中心形成, 所以這"變壓器"是無限膨脹的!