较深较难理解的理论?

看来这个深度还真不是一般人能达到的.作为一名在校生,连老师都回答不上来,希望我们这个高质量的论坛上能有精英中的精英!

就是!就是!我们用水波纹来打比方是理解不上去的.高手在哪里!?

兄弟天线就这个样,几乎都是算出来的,什么时候天线是容性的,什么时候是感性的.什么时候是纯阻性的,可结合LC振荡电路分析,天线种类较多,二战时八木秀次发明了八木天线就是那种象鱼刺一样的,瓜瓣角很小,增益很高.行波微带天线,微观结构象一组方波,还有反射器的天线...等等,不同的发射方式又造成了水平极化波,垂直极化波,圆形极化波等形式,还有电磁波发射的场强与距离,天气..等因素都有关,总之天线是个繁琐的东西.搞它还是要花时间的.

你的意思是不是这样的:比如一个电感,电能变换为磁能,磁能又变换为电能,翻来覆去,能量还是在电感中,而天线怎么就能辐射能量呢,是吗?
这一点,主要的从天线的特殊结构说起.在普通电感中,电流变为磁芯或者线圈中的磁能,这个磁能又变为电能,变回来的电能还是存在于电感的导线中,所以能量没有损失,所以它的理论电阻为零,所以它是不消耗能量的.而天线就不是这样.天线的理论分析的确是很麻烦,如果用常规的“感觉”去理解,应该这样考虑:比如说四分之一波长天线,初始电流是在天线中的,天线的周围有围绕它的磁场,这个磁场会产生电场,这个电场就已经是空间电场了,它不可能再回到天线中(当然有少量的能量还是回来了,回来的越少,天线的辐射效率也就越高,这由天线的形状和结构决定),公式推导中,就到这一步时出现了电阻分量,空间电场又会产生更远一些的磁场(当然也会回来一些,但是更少了),这样,电磁场的不断转换,能量就会越传越远,所以它与电感的区别就在这里,对天线而言,由于有了能量的“损失”,所以就有了有功电阻,这个电阻就是天线的阻抗,通常是在50欧左右.
作为闲聊,我再说说同轴线的问题,可能与你说的问题沾边,但是关系不大.目前的同轴线有两种,50欧和75欧,他们是怎么来的呢.50偶同轴线就是来自于天线,如果用这种同轴线作为发射机和天线之间的传输媒介,电缆与天线自然是匹配的,我们知道,匹配非常重要,如果不匹配,就会有反射波,反射回来的能量,会把发射机烧毁,所以50偶同轴线一般用于高频功率传输中.75欧同轴线一般用于传输高频信号,并且是远距离传输,比如CATV信号传输,这种情况下,人们最关心的是它的衰减问题,你可以看看你们的教材,在传输线一节中有同轴式传输线和双线式传输线的参数计算公式表,其中的同轴线衰减量β是导线内外径的函数,将衰减对内外直径之比取导数等于零,可以得到一个最小衰减量时的直径比值,我计算过,好像是3.7几,也就是说,在这个比值下,传输线有最小衰减量.那么把这个比值代入传输线的电感和电容公式中,然后可以得到一个特征阻抗,这个数值是77欧左右,所以人们就制作了75欧(和77欧的参数非常接近)的传输线,这种阻抗的传输线具有最小衰减.

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我又仔细看了一下你的问题.是的,只有组成回路才有电的现象,不组成回路不会有电流,但不一定没有电场,电流和电场不同.比如在两块有电压差的极板之间,没有电流,但是存在电场.

关于同轴线50欧的问题,我的理解是:因为最高功率传输时,径比R=1.65,阻抗 Z=30,而最小衰减量时,R= 3.6, Z=77 , 为了两者兼得,最佳妥协点是Z=50,所以高频线路便采用这标准,所有的器件的输出入阻抗大都是50欧,因此为了匹配,天线组合(天线本身+匹配器等)也需要是50欧,你的解说是本末倒置了?

不是这样的,“所有的器件的输出入阻抗”就不存在一个“大都是”,音频功放的输出阻抗只有几欧姆,TTL的输出阻抗为几百欧,CMOS的输出阻抗几千欧,输入阻抗都在几十千欧以上,发射机末级功放与天线口之间的那么多LC元器件,它的作用有两个,一是滤除谐波,二是阻抗匹配,将输出阻抗调理成50欧.天线的阻抗是50欧,这是众所周知的,如果传输馈线的阻抗不是50欧,势必要在馈线和天线之间加装阻抗匹配器,肯定会使来之不易的高频功率被损耗掉一部分,另外,在馈线的末端加装匹配器,在结构上也不易实现,再说,谁见过这个地方有阻抗匹配器了.最好的办法就是让馈线的阻抗与天线匹配,50欧便由此得来了.
其实,我上面说了那么多,基本上都是人人皆知的废话,是最基本的常识,你不会不知吧?

1.我说的所有的器件的输出入阻抗大都是50欧,是在高频线路的前提下,你没看清楚.难道所有高低频数模的都是50欧吗,没人会这样说的.
2.所谓众所周知的天线阻抗50欧,其实是天线本身加上匹配网路(最简单的可能只是一个电感藏在天线里边),令其等效於50欧的,天线本身的阻抗并不是50欧的,各种形状的天线,都有不同的自身阻抗的.至於匹配器,'理论上'是没损耗的,放在那里,是设计者的选择,你不可能见过所有的发射系统吧.
3.天线决定了高频线路的50欧标准 -- 你还是这样认为吗?

各种天线的阻抗不都是50欧,我承认,不同天线的发射机采用的馈线也不都是50欧的.四分之一波长天线的阻抗是50欧,这种天线是最简单,也是最原始的天线,现在仍在广泛使用,至于加感天线,是为了模拟四分之一波长的阻抗效果,这种天线的馈线是采用50欧同轴传输线.我的确是认为50欧同轴线就是为了与天线匹配才设定的规格,这有错误吗?

其实,仔细想一下,我感觉我们两个人说的因素可能都有作用.

如果你说的是1/4波长鞭状天线,它的阻抗是36欧,不是50欧,与你的说法不符,36欧接50欧的馈线,因为阻抗接近,衰减不大,所以一般在低功率时都这样用.

我为此专门查了一些资料,不同天线的阻抗是不同的,有的甚至相差很大,不存在你说的妥协点,实际使用中,一般都要经过调节.对于辐射功率的天线而言,衰减是次要的,最主要的是阻抗匹配,一旦失谐,反射功率会将发射机末级功放烧掉.我能肯定的是,这个50欧是兼顾各种天线的阻抗考虑的,而不是衰减量.

你误会了,我说的妥协点,是对同轴线说的,不是对天线说的 (天线没有内外直径之比的课题吧,不可能是说天线的).上面我说36/50欧时的衰减,是指发射能量的衰减,已包括失配时有部分能量反射回功放级和驻波比的劣化的考量.匹配跟衰减是分不开的,没有失配是主要的,衰减是次要的这种说法.
如果50欧是兼顾各种天线的,请问是那些呢,环形的100欧,八木的300欧, 还是双偶的72欧? 如何兼顾法? 如果只考虑单偶的36和双偶的72欧,50欧的线可以说是兼顾了.

这个问题还是留给其他同行的朋友来评判吧.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';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);">

大家的讨论偏离我的问题核心了,从纯理论又谈到了实际应用,应用固然重要,可理论是大前提,我最想和大家讨论是图中这样的最简形式的天线,
它的单根线上是如何出现能量辐射的,我自己思考了很久,但认识上就是不够确定:它如果要有能量辐射,天线与电路的公共地相当与高中知识中讲到的电容的扩角演化,才能说的同,但理解上真的很吃力!有更确切的解释和描述吗?500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';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);">

交变电场.磁场...介质....实在想不通可看看光的特征.

ghost仁兄还没理解和读透我的问题,你要解释的是浅层的宏观理论,那个层次稍努力一下,就可以理解到,可是,我要问的是更微观的层次.那根天线上的电磁波向外传播的理论好理解,起码我已经理解的很到位了,可我要问它在向外传播之前,是怎样的一种"初始能量",是它之中有了什么,有了电流吗?但它只是一跟导线,没有回路呀!?请大家仔细读透我的问题,再来思考或解答这个我也不成熟看法的难题!!

也就像sdjufeng这位网友说的,如图中的单根天线,它的初始电流是怎样产生的?它不是没有回路吗?什么样的电路特征让它产生了初始电流?这也就是我的最核心的疑问!!

如果是耦极天线(dipole),会不会容易理解一些?

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电源空載時,有电勢和空间电場,
而电容在充放电瞬间或以AC驅动時,引綫上的电流跟常規电路一样可生磁場,
磁場变化使閉環路導体形成电流, 而空间(及电容介貭)可想像或电阻无窮大的導体,流於其中的是「位移电流」,

關鍵就在於, 這「位移电流」(閉合的交变电場)也能生磁!!
我想, 正因如此, 电波才可以在遠离天綫後繼續飞馳擴散!!

你这位老兄提的问题是很难的,但你要理解到当波长和天线长度匹配时天线上肯定有电流了就是说你的天线上个点的电位是不同的还没有电流在里面流吗?导线和波长匹配时就要对外发射,波长的单位是距离,当导线的长度和波长完全相等时导线上的各点电压正好合成一个完整的波型,不是在不同的时间点上的波形.
再不好理解可以把这个天线看成变压器,发射出去的能量看成是变压器的输出,你就能找到电流回路了.

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.

电容引脚的电流跟电阻中的一样, 是实有电流, 可生磁場, 介質中的交变电場也可激出環行交变磁場.
把空间视作變壓器也可以, 空间既可是"铁芯",也可以是"繞組",兩者都是閉環, 无限多的新環以舊環環道為中心形成, 所以這"變壓器"是无限膨脹的!