Tại sao 50 thường được chọn làm trở kháng đầu vào của anten, trong khi trở kháng không gian trống là 377?

Để cung cấp năng lượng hiệu quả cho một phần khác của mạch mà không bị phản xạ, các trở kháng của tất cả các phần tử mạch cần phải được khớp. Không gian trống có thể được coi là một yếu tố xa hơn, vì ăng ten phát cuối cùng sẽ tỏa toàn bộ năng lượng từ đường truyền vào nó.

Bây giờ, nếu các trở kháng trong đường truyền và ăng-ten được khớp với nhau ở mức 50, nhưng trở kháng của không gian trống là 377, liệu sẽ không có sự không phù hợp trở kháng và do đó bức xạ kém tối ưu hơn từ ăng-ten?

CHỈNH SỬA:

Theo như tôi thu thập được từ các câu trả lời, tài liệu và thảo luận trực tuyến, ăng ten hoạt động như một biến áp trở kháng giữa đường cấp liệu và không gian trống. Đối số đi: không có nguồn điện từ đường cấp dữ liệu được phản ánh và phải đi đến ăng-ten. Ăng-ten có thể được coi là cộng hưởng và do đó tỏa toàn bộ năng lượng của nó vào không gian trống (không tính đến tổn thất nhiệt, v.v.). Điều này có nghĩa là không có công suất phản xạ giữa ăng-ten và không gian trống và do đó sự chuyển đổi giữa ăng-ten và không gian trống được khớp.

Điều tương tự cũng đúng theo hướng ngược lại đối với anten thu (Nguyên lý đối ứng): sóng trong không gian trống ( $Z_0$ ) chạm vào ăng ten và công suất nhận được đưa vào đường truyền (một lần nữa thông qua biến đổi trở kháng). Ít nhất trong một bài báo (Devi et al., Thiết kế ăng-ten bản vá hình chữ nhật rộng 377 for để thu hoạch năng lượng RF, Vi sóng và Chữ quang (2012) Tập 54, Số 3, 10.1002 / mop.26607) đã đề cập rằng một ăng-ten 377 with với một mạch riêng để phù hợp với nó đến 50 đã được sử dụng để "đạt được băng thông trở kháng rộng" với mức công suất cao. Nếu ăng-ten thông thường đã là biến áp trở kháng, thì mạch phù hợp cần thiết cho lúc đó là gì? Hoặc cách khác, trong trường hợp nào là ăng ten cũng không phải là biến áp trở kháng?

Một số nguồn và thảo luận hữu ích tôi tìm thấy:

• Klaus Kark, Antenne und Strahlungsfelder (tiếng Đức)
• Kết hợp trở kháng ( http://www.phys.ufl.edu/~majewski/nqr/reference2015/nqr_detection_educational/Impedance_matching_networks.pdf )
• Diễn đàn thảo luận đề cập đến chuyển đổi trở kháng cho ăng-ten ngược F ( http://www.antenna-theory.com/phpbb2/viewtopic.php?t=776&sid=dede0d4127170d16cc3a583ab0929f3e )
• Một số lưu ý chung về ăng-ten 8http: //fab.cba.mit.edu/groupes/862.16/notes/antennas.pdf)

Trở kháng đầu vào của một số thiết bị / mạch (máy biến áp) không nhất thiết phải phù hợp với trở kháng đầu ra của chúng.

Coi ăng-ten 50Ω (hoặc bất cứ trở kháng nào) là biến áp biến đổi 50Ω (bên dây) thành 377Ω (bên không gian).

Trở kháng của ăng ten không phải (chỉ) được đưa ra bởi trở kháng của không gian trống mà còn (cũng) theo cách nó được xây dựng.

Vì vậy, ăng-ten không phù hợp với trở kháng của không gian trống (ở một bên); và lý tưởng cũng là trở kháng của mạch (ở phía bên kia).
Vì trở kháng của không gian luôn luôn giống nhau (đối với tất cả các loại ăng ten hoạt động trong chân không hoặc không khí), nên không cần phải đề cập đến.
Chỉ có mặt dây là những gì bạn cần và có thể quan tâm.

Lý do 50Ω hoặc 75Ω hoặc 300Ω hoặc ... được chọn làm trở kháng ăng ten là vì lý do thực tế để xây dựng ăng ten / đường truyền / bộ khuếch đại cụ thể với trở kháng đó.

Một ansatz có thể để tính toán điện trở $R$ của anten là:

Tìm câu trả lời cho câu hỏi: "Công suất $P$ (trung bình trong một khoảng thời gian) được phát ra bao nhiêu nếu tín hiệu hình sin của điện áp (hoặc dòng điện) biên độ $V_0$ (hoặc $I_0$ ) được đặt vào ăng ten?"

Sau đó, bạn nhận được $R = \frac{V_0^2}{2P}$ (hoặc$=\frac{2P}{I_0^2}$ )

Bạn nhận được công suất bức xạ $P$ bằng cách tích hợp vectơ Poynting $\mathbf{S}$ (= công suất bức xạ trên một khu vực) trên quả cầu bao quanh ăng ten.

Vectơ Poynting là $\mathbf{S} = \frac{1}{\mu_0} \mathbf{E} \times \mathbf{B}$trong đó$\mathbf{E}$và$\mathbf{B}$là điện trường / từ trường gây ra bởi điện áp và dòng điện trong ăng ten của bạn.

Bạn có thể tìm thấy một ví dụ cho một phép tính như vậy trong phần mô tả Wikipedia về "Anten lưỡng cực", trong đoạn ngắn lưỡng cực .

Tất cả các câu trả lời nêu tên một số điểm hợp lệ, nhưng chúng không thực sự trả lời câu hỏi mà tôi muốn lặp lại cho rõ ràng:

Why is 50 Ω often chosen as the input impedance of antennas, whereas the free space impedance is 377 Ω?

Câu trả lời ngắn gọn và đơn giản

Hai trở kháng này không có mối quan hệ nào cả. Chúng mô tả các hiện tượng vật lý khác nhau: trở kháng đầu vào của ăng-ten không liên quan đến trở kháng không gian tự do 377. Chỉ là tình cờ mà đơn vị của cả hai thuật ngữ là như nhau (i, e., Ohms). Hơn nữa, 50 chỉ là một giá trị chung cho các trở kháng đặc trưng của đường truyền, v.v., xem các câu trả lời khác.

Về cơ bản, trở kháng đầu vào của ăng ten, bất kỳ điện trở hoặc phản kháng nào khác và trở kháng đặc tính là các mô tả cấp độ mạch để xử lý điện áp và dòng điện, trong khi trở kháng sóng không gian tự do là để mô tả điện trường và từ trường. Cụ thể, trở kháng đầu vào 50 (có giá trị thực) có nghĩa là nếu bạn áp dụng điện áp 50 V tại nguồn cấp ăng ten, dòng điện 1 A sẽ chảy qua điểm cấp nguồn của ăng ten. Trở kháng không gian trống không liên quan đến bất kỳ cấu hình vật liệu hoặc ăng ten nào. Nó mô tả tỷ lệ của điện trường và từ trường trong sóng phẳng lan truyền, gần đúng thu được trong khoảng cách vô hạn với ăng ten bức xạ.

Câu trả lời dài hơn

Trở kháng đầu tiên được đề cập trong câu hỏi là trở kháng đầu vào của anten, là tổng của kháng bức xạ, kháng mất và các thành phần phản ứng được mô tả là phần ảo. Nó liên quan đến dòng điện $I$ và điện áp $V$ ở pont cho ăn ở mức mô tả mạch, tức là

$$R = \frac{V}{I}\,.$$ Thay đổi điểm cấp của ăng-ten, giá trị của điện trở bức xạ này có thể thay đổi (thực tế này được sử dụng, ví dụ như đối với các ăng-ten vá mircostrip được cho vào trong). Các trường bức xạ, tuy nhiên, về cơ bản là như nhau.

Trở kháng $R$ của điện trở bức xạ này cùng loại với trở kháng hoặc trở kháng đặc tính đường truyền của đường dây đồng trục hoặc đường microstrip, vì chúng cũng được xác định thông qua điện áp và dòng điện.

Điện trở bức xạ không phải là điện trở thực, nó chỉ là mô hình cho trường hợp bức xạ (nghĩa là vận hành ăng-ten để truyền công suất), trong đó năng lượng bị mất từ ​​quan điểm mạch vì nó bị bức xạ đi.

Trở kháng thứ hai là trở kháng sóng của các trường, mô tả các tỷ lệ của trường điện ( $E$ ) và từ trường ( $H$ ). Chẳng hạn, trở kháng không gian trống được đưa ra là

$$Z_{0,\mathrm{free\,space}} = \frac{E}{H} = \pi 119,9169832\,\Omega\approx377\,\Omega\,.$$ Chúng ta có thể thấy ngay rằng các trường và điện áp có mối quan hệ có thể thay đổi với hình học, v.v. hoặc có thể không có định nghĩa duy nhất về điện áp (ví dụ, trong ống dẫn sóng rỗng).

Để làm cho sự thiếu quan hệ của các loại trở kháng này rõ ràng hơn, một ví dụ có thể giúp ích. Trong trường hợp rất đơn giản của sóng TEM bên trong cáp đồng trục, chúng ta biết cách tính trở kháng đặc tính của cáp đồng trục dựa trên hình dạng là

$$Z_{0,\mathrm{coax}}=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{\mu_0}{\epsilon_0}}\ln\frac{r_{\mathrm{outer}}}{r_{\mathrm{inner}}}\,,$$ nếu chúng ta giả sử rằng vật liệu làm đầy là chân không. Đây là trở kháng đặc trưng (của đường truyền) đối với dòng điện và điện áp của đường dây này và đây là loại trở kháng phải phù hợp với trở kháng đầu vào của ăng ten.

Tuy nhiên, có một cái nhìn tại các lĩnh vực bên trong cáp, chúng tôi thấy rằng các điện trường chỉ có các thành phần xuyên tâm (giá trị chính xác là không thích hợp trong bối cảnh này)

$$E_r \propto \frac{1}{r \ln(r_{\mathrm{inner}}/r_{\mathrm{outer}})} \,.$$ Thú vị hơn,$B$ lĩnh vực chỉ có một$\phi$ -component mà là một phiên bản thu nhỏ của điện bố trí hình tròn lĩnh vực $$B_\phi = \frac{k}{\omega}E_r=\frac{1}{c}E_r\,,$$ trong đó$c$ là tốc độ ánh sáng, là từ không gian trống (!) vì môi trường bên trong là không gian trống. Bằng việc sử dụng $$B = \mu H\,,$$ Chúng tôi cuối cùng cũng biết phi-thành phần của từ trường như $$H_\phi =\frac{\sqrt{\epsilon}}{\sqrt{\mu}}E_r=Z_{0,\mathrm{free\,space}}E_r\,,$$ Do đó, tỷ lệ của điện trường và từ trường là không đổi và chỉ phụ thuộc trung bình; tuy nhiên, nó không phụ thuộc vào hình dạng của cáp.

Đối với không gian trống bên trong cáp đồng trục, trở kháng sóng luôn xấp xỉ 377, trong khi trở kháng đặc tính phụ thuộc vào hình học và có thể lấy bất kỳ giá trị có thể nào từ gần như bằng 0 đến các giá trị cực lớn.

Kết luận & Nhận xét cuối cùng

Nếu chúng ta nhìn lại ví dụ về cáp đồng trục và để nó mở ở cuối, việc đạt được trở kháng đặc tính ~ 377 không liên quan đến bất cứ điều gì về các trường. Bất kỳ cáp đồng trục nào chứa đầy không khí đều có trở kháng sóng ~ 377, nhưng điều này hoàn toàn không giúp làm cho đoạn cáp đồng trục mở trở thành một ăng ten tốt. Do đó, một định nghĩa tốt về ăng-ten hoàn toàn không liên quan đến trở kháng, nhưng đọc

An antenna is a transducer from a guided wave to an unguided wave.

50 ohms là một quy ước. Sẽ thuận tiện hơn nhiều nếu một căn phòng có đầy đủ thiết bị đều sử dụng cùng một trở kháng.

Tại sao nó là quy ước? Bởi vì dỗ dành là phổ biến, và vì 50 ohms là một giá trị tốt cho trở kháng dỗ, và đó là một số tròn đẹp.

Tại sao nó là một giá trị tốt cho dỗ? Trở kháng của dỗ là một hàm của tỷ lệ đường kính của tấm chắn và dây dẫn trung tâm, và vật liệu điện môi được sử dụng:

$$Z_0 = {138 \over \sqrt{\epsilon}} \log_{10}\left(D\over d\right)$$

Hoặc sắp xếp lại đại số:

$${D \over d} = 10^{\sqrt{\epsilon} Z_0 / 138}$$

Ở đâu:

• $Z_0$
• $\epsilon$
• $D$
• $d$

$Z_0 = 377\:\Omega$

$${D \over d} = 10^{\sqrt{2.1}\ 377 / 138} = 9097$$

Vì vậy, đối với cáp đồng trục có đường kính ngoài 10 mm (RG-8, LMR-400, v.v. có kích thước xấp xỉ), dây dẫn trung tâm sẽ phải là 10 mm / 9097 = 1,10 micro mét. Điều đó cực kỳ tốt: nếu nó thậm chí có thể được sản xuất bằng đồng thì nó sẽ cực kỳ dễ vỡ. Ngoài ra tổn thất sẽ rất cao do sức đề kháng cao.

$Z_0 = 50\:\Omega$

OK, vì vậy 50 ohms là một quy ước vì nó hoạt động để dỗ. Nhưng những gì về không gian trống, mà chúng ta không thể thay đổi? Đó có phải là vấn đề không?

Không hẳn vậy. Anten là máy biến áp trở kháng. Một lưỡng cực dây cộng hưởng là một ăng-ten rất dễ xây dựng và nó có trở kháng điểm tiếp xúc là 70 ohms, không phải là 377.

Đó không phải là một khái niệm xa lạ. Không khí và các vật liệu khác cũng có một âm thanh trở kháng , đó là tỷ lệ áp suất với lưu lượng thể tích. Nó tương tự như trở kháng điện là tỷ lệ của điện áp với dòng điện. Ở đâu đó trong nhà bạn có thể có một loa (có thể là loa siêu trầm) có còi trên đó: còi đó có khả năng cản trở âm thanh rất thấp của không khí và biến nó thành một thứ cao hơn để phù hợp hơn với người lái.

Một ăng ten phục vụ cùng chức năng, nhưng đối với sóng điện. Không gian trống mà ăng-ten tỏa ra có trở kháng cố định 377 ohm, nhưng trở kháng ở đầu kia phụ thuộc vào hình dạng của ăng-ten. Đã đề cập trước đây, một lưỡng cực cộng hưởng có trở kháng 70 ohms. Nhưng uốn cong lưỡng cực đó để tạo thành chữ "V" thay vì đường thẳng sẽ làm giảm trở kháng đó. Một ăng ten đơn cực có một nửa trở kháng của ăng ten: 35 ohms. Một lưỡng cực gấp có bốn lần trở kháng của lưỡng cực đơn giản: 280 ohms.

Các dạng hình học ăng-ten phức tạp hơn có thể dẫn đến bất kỳ trở kháng điểm cấp dữ liệu nào bạn muốn, do đó, về mặt kỹ thuật có thể thiết kế một ăng-ten có trở kháng điểm cấp là 37 ohms, nhưng bạn không muốn sử dụng nó với sự dỗ dành vì những lý do trên. Nhưng có lẽ người dẫn đôi sẽ hoạt động, mặc dù sẽ không có bất kỳ lợi thế đặc biệt nào đối với người dẫn đầu sinh đôi 377 ohm.

Vào cuối ngày, công việc của ăng-ten theo định nghĩa là chuyển đổi một sóng trong một phương tiện (không gian trống) thành một sóng trong một phương tiện khác (một đường truyền). Cả hai thường không có trở kháng đặc tính giống nhau và do đó, ăng ten phải là biến áp trở kháng để thực hiện công việc một cách hiệu quả. Hầu hết các ăng-ten biến đổi thành 50 ohms vì hầu hết mọi người muốn sử dụng đường dẫn thức ăn dỗ 50 ohm.

Tôi đang thực hiện những bước đầu tiên trong lĩnh vực ăng-ten và RF. Tôi đã học về Trở kháng ăng-ten khi tôi tìm thấy câu hỏi này và tôi sẽ cố gắng trả lời nó. Hy vọng tôi đã hiểu câu hỏi! Xin lỗi nếu câu trả lời có vẻ ngu ngốc, tôi chỉ là "BEGINNER" :)

Bạn nói "Tại sao 50 thường được chọn làm trở kháng đầu vào của anten, trong khi trở kháng không gian trống là 377 Ω?", Tôi nghĩ rằng câu trả lời đã được bao gồm trong câu hỏi. Vâng, đó là từ "INPUT". 50 Ohm được chọn làm đầu vào không phải là trở kháng đầu ra, nếu chúng ta muốn truyền hoặc nhận công suất tối đa giữa đường dây đồng trục và ăng ten, chúng ta phải khớp với trở kháng của chúng (trong trường hợp này là 50 Ohm vì các tiêu chuẩn) Nếu bạn chọn 377 Ohm làm trở kháng đầu vào của ăng ten để khớp với trở kháng không khí, bạn sẽ mất việc truyền tải điện giữa đường dây đồng trục và ăng ten.
Nếu chúng ta coi ăng-ten là một thành phần của mạch có đầu vào và "trở kháng đầu ra" thì nó sẽ trông như sau:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Các kháng bức xạ, $\small R_r$, của một lưỡng cực nửa sóng là $\small 73\Omega$. Điều này liên quan trực tiếp đến trở kháng điểm cấp dữ liệu, tức là đây là trở kháng được trình bày cho đường truyền bởi ăng ten ở tần số thiết kế.

$\small R_r$ có liên quan đến trở kháng của không gian trống (tức là trở kháng được nhìn thấy bởi sóng EM truyền trong không gian trống), nhưng không bằng nó.

Câu hỏi này là một ví dụ điển hình về việc diễn giải các quy tắc kỹ thuật điện đã được nghĩ ra để làm cho vật lý dễ quản lý hơn trong bối cảnh thực tế. Trở kháng đơn giản là không quan trọng.

Năng lượng của sóng vô tuyến được thể hiện trong điện trường và từ trường phân bố trong một thể tích không gian. Các phương trình của Maxwell thiết lập các yêu cầu cho các mối quan hệ giữa các trường đó và các phương trình đồng nhất ngụ ý rằng một sự xáo trộn từ trạng thái cân bằng sẽ lan truyền. Điều thứ hai là hiển nhiên từ thực tế là phương trình sóng dễ dàng xuất phát từ các phương trình cơ bản.

Trong phương trình sóng có một tốc độ lan truyền ngụ ý là sự đối ứng của căn bậc hai của sản phẩm của tính thấm từ và tính thấm điện của môi trường truyền.

Căn bậc hai của thương số của hai đại lượng này có đơn vị trở kháng và khi môi trường nghi vấn là chân không hoặc không khí, nó được gọi là 'trở kháng bức xạ của không gian tự do'.

Cụm từ này đề cập đến sự dễ dàng (hoặc khó khăn) của việc thiết lập một nhiễu điện từ không cân bằng. Một cách lỏng lẻo, nó là thước đo khả năng của một thể tích của môi trường để lưu trữ năng lượng ở dạng điện từ. Nhiều năng lượng hơn đòi hỏi nhiều khối lượng hơn hoặc bạn có nguy cơ phá vỡ phi tuyến tính. Rất lỏng lẻo, chúng tôi đang định lượng mức độ khó để đẩy năng lượng vào hệ thống.

Trong một đường truyền, giả sử một người dẫn đôi song sinh lỗi thời, chúng ta có một tình huống tương tự với các điều kiện biên khác nhau. Năng lượng trong đường dây được lưu trữ (tạm thời) trong điện trường dao động giữa các dây dẫn và từ trường dao động về các dây dẫn. Năng lượng này có thể lan truyền theo hai hướng. Nếu bạn có lượng năng lượng truyền bằng nhau theo cả hai hướng, bạn có cộng hưởng hoặc sóng đứng. Nếu bạn đã kết thúc kết thúc, năng lượng sẽ rời khỏi dòng khi đến cuối và không phản xạ hoặc lan truyền trở lại. Điều quan trọng là phải hiểu rằng năng lượng được truyền trong chất cách điện , không phải là chất dẫn. Các dây dẫn chỉ có mặt để cung cấp các điều kiện biên, và các hạt mang điện trong dây dẫn dao động cơ bản tại chỗ, cung cấp các cực cho điện trường và ghép các điện trường và từ trường. Những ý tưởng này áp dụng tốt như nhau cho các đường đồng trục, nhưng dễ hình dung hơn trong một dây dẫn đôi.

Giống như không gian trống, một đường truyền có trở kháng đặc trưng là thước đo khả năng lưu trữ năng lượng tạm thời dọc theo chiều dài của nó. Trở kháng này phụ thuộc vào hình dạng của các dây dẫn (điều kiện biên) và độ thấm và độ thấm tương đối của các vật liệu mà đường dây được chế tạo. Tương tự như vậy, có một tốc độ lan truyền đặc trưng thường là một phần đáng kể của vận tốc ánh sáng trong chân không.

Yêu cầu về trở kháng 'khớp' xuất phát từ vật lý phản xạ sóng. Rõ ràng bất kỳ năng lượng phản xạ không được truyền ra khỏi hệ thống. Một trận đấu loại bỏ năng lượng phản xạ. Điều quan trọng là nhận ra rằng các trận đấu băng thông rộng là khó khăn. Các trận đấu thường được điều chỉnh theo tần số thiết kế cụ thể của hệ thống và các tín hiệu ngoài băng có thể thể hiện sự phản xạ đáng kể.

Trong một dòng cấp dữ liệu cộng hưởng, thực tế này được khai thác bằng cách điều khiển dòng ở tần số cộng hưởng của nó. Khi cộng hưởng, trở kháng đường hoàn toàn là điện trở. Khó khăn là, bạn cần kiểm soát chính xác độ dài đường cấp liệu và nó chỉ hữu ích ở tần số cộng hưởng của nó.

Một thỏa hiệp thực tế hơn là để phù hợp với trở kháng. Sau đó, đường cấp có thể có độ dài hợp lý và tín hiệu có thể là thành phần của nhiều tần số hoặc nhiều tín hiệu độc lập, trong giới hạn băng thông của trận đấu.

Một ăng ten đơn giản như một lưỡng cực được vận hành ở mức cộng hưởng. Nó là một đường dẫn thức ăn cộng hưởng. Do đó, nó thể hiện trở kháng đặc tính điện trở thuần (phụ thuộc vào hình học và vật lý) ở tần số thiết kế của nó. Một đường khớp với trở kháng đó sẽ cung cấp toàn bộ năng lượng của nó cho ăng ten. Ăng-ten, là một đường dẫn thức ăn cộng hưởng, lần lượt cung cấp tất cả năng lượng của nó cho hệ thống tiếp theo, thường là không gian trống. Nó làm điều này bởi vì ở tần số thiết kế của nó, không có trở kháng phản ứng. Nếu bạn cần đẩy nhiều năng lượng hơn, bạn cần lái ăng-ten mạnh hơn, điều này làm tăng điện áp và dòng điện cực đại trong ăng-ten, làm tăng lượng năng lượng đẩy ra ngoài không gian trong một chu kỳ nhất định. Rõ ràng có những hạn chế được áp đặt bởi sự cố phi tuyến tính.

Một ăng ten băng thông rộng thực sự chỉ là một đường dẫn thức ăn thua lỗ. Trong băng thông thiết kế của nó, tất cả năng lượng được tỏa ra theo thời gian một dao động đến cuối đường cấp. Các ăng ten như vậy thường thể hiện hình học hình nón ở một số dạng, với giới hạn tần số thấp được đặt bởi cơ sở của hình nón và giới hạn tần số cao được đặt bởi các giới hạn thực tế về độ nhọn của hình nón.

Tất cả điều này là tốt trong lý thuyết nhưng những gì hoạt động trong thực tế là một câu chuyện khác nhau. Tôi đã là một kỹ sư truyền thông cho phần tốt hơn của 50 năm. Điều chúng ta phải ghi nhớ ở đây là chúng ta đang cố gắng giải thích một thiết bị được gọi là ăng-ten và tại sao nó hoạt động hoặc không hoạt động, hoặc nó hoạt động tốt như thế nào hoặc không thực hiện công việc của nó. Có, một sinh viên mới thường có thể tạo ra một thiết bị chức năng từ tất cả các tính toán này, tuy nhiên điều đó không phải lúc nào cũng đúng. Tôi đã xây dựng một số ăng-ten rất chính xác từ lý thuyết chỉ đơn giản là thực hiện rất kém nếu có. Một ví dụ điển hình là cực J, hiệu suất thường không như mong đợi ngay cả khi được nối với thiết bị kiểm tra ăng-ten rất lạ mắt, ví dụ như của VNA, có vẻ như nó phải là một bộ tản nhiệt và bộ tiếp nhận tuyệt vời trong khi thực tế nó là nhiều hơn một tải giả. Thực hành và lý thuyết thường không giao nhau. 50 ohms đã được đề cập, vâng, đó là một sự thỏa hiệp lớn giữa thế giới 37,5 và 73 ohms và nó hoạt động tốt cho điều đó, trên thực tế 50 đã được chọn vì nó hoạt động trong thực tế và dễ dàng xây dựng từ các vật liệu hiện có. Đặc biệt là cách điện chèn ống nước 1/2 inch và một dây dẫn trung tâm để sử dụng trên các tàu Hải quân Hoa Kỳ cho WWII. Phải cách ly các đường dẫn để đi từ ăng ten trên boong đến các thiết bị nằm trong sự an toàn của con tàu. Trước WWII, có nghĩa đen là "Shacks Radio" và tôi không có nghĩa là các cửa hàng điện tử không còn tồn tại, được xây dựng ngay trên boong chính để có thể dẫn ăng-ten đến radio. Ngay cả trong các tàu mới hơn (vào thời điểm đó), phòng radio được xây dựng trên boong chính trên một bức tường bên ngoài. Bây giờ vì lý do an toàn rõ ràng trong một con tàu chiến, phòng phát thanh không bao giờ được ở trên boong hoặc dễ dàng tiếp xúc với hỏa lực của kẻ thù, thiết bị và an toàn cá nhân là điều cần thiết để dỗ dành ra đời. Vâng, đã có những ứng dụng lý thuyết trước đó nhưng không phải trong thực tế nói chung, đã sử dụng dây được bảo vệ nhưng nó không phải là đồng trục cũng không cần, nhưng để truyền tín hiệu từ tầng trên xuống dưới boong tàu và ngược lại là một đường dẫn khác so với song sinh hoặc Đường thang là cần thiết, vừa để bảo vệ các tín hiệu đến và đi mà còn để bảo vệ nhân viên và những thứ khác như thuốc súng từ RF. Ăng-ten rất giống nhau. Tôi thường thấy đề cập đến ăng ten sóng 1/4 được đề cập, sự thật là thực sự không có điều đó. Gần như tất cả các ăng-ten thực tế là một số loại lưỡng cực 1/2 sóng. Trong trường hợp sóng 1/4, nửa còn lại của anten thường là ô tô hoặc một số mặt phẳng mặt đất khác. Đối với 377 ohms đến 50 hoặc bất kỳ trở kháng nào khác, tất cả là về điểm cấp dữ liệu và hoặc góc theo nghĩa đen của ăng-ten, chẳng hạn như ăng-ten "V" đã đề cập trước đó. Lấy ví dụ một ăng-ten được cấp đầu cuối 1/2 sóng, nó cần ở đâu đó giữa Máy biến áp Balun 9: 1 đến 12: 1 để làm cho nó phù hợp và hoạt động. Cũng như Off Center Fed Dipole. Bây giờ có từ BalUn kỳ diệu và đôi khi khó chịu! Nó rất đơn giản là không có gì xấu hay ma thuật, nó chỉ đơn giản là một biến áp phù hợp. Thường được sử dụng để đi từ một đường dẫn hoặc ăng ten cân bằng đến đường dẫn hoặc ăng ten không cân bằng! Có biến áp biết cân bằng từ không cân bằng, KHÔNG nó không. Trong thực tế, nó thậm chí không biết trở kháng là gì, nó chỉ biết các tỷ lệ tức là 1 đến 1, 4 đến 1 hoặc 9 đến 1. Một lần nữa tôi chỉ ra thực tế không phải là LÝ THUYẾT, hàng ngàn trên hàng ngàn Balun 4: 1 đang được sử dụng trên toàn thế giới phù hợp với các thiết bị 50 ohm (Radio) và đường truyền tín hiệu thường dỗ tới 300 400 và thậm chí 600 ohm ăng ten. Họ có làm việc không, thật tuyệt vời, họ làm sách giáo khoa đúng, không phải trong cuộc sống của bạn, nhưng sau đó tất cả những điều này sẽ là tranh luận nếu nó không hoạt động trong thực tế! Vì vậy, đừng lo lắng về những con số chính xác, chúng là những hướng dẫn tốt nhất, những gì hoạt động, CÔNG TRÌNH! Bên cạnh đó, 37 ohms là sự tự do về mặt lý thuyết và giống như Virginia đẳng hướng Nó đơn giản là không tồn tại! nhưng sau đó một lần nữa tất cả điều này sẽ được đưa ra nếu nó không hoạt động trong thực tế! Vì vậy, đừng lo lắng về những con số chính xác, chúng là những hướng dẫn tốt nhất, những gì hoạt động, CÔNG TRÌNH! Bên cạnh đó, 37 ohms là sự tự do về mặt lý thuyết và giống như Virginia đẳng hướng Nó đơn giản là không tồn tại! nhưng sau đó một lần nữa tất cả điều này sẽ được đưa ra nếu nó không hoạt động trong thực tế! Vì vậy, đừng lo lắng về những con số chính xác, chúng là những hướng dẫn tốt nhất, những gì hoạt động, CÔNG TRÌNH! Bên cạnh đó, 37 ohms là sự tự do về mặt lý thuyết và giống như Virginia đẳng hướng Nó đơn giản là không tồn tại!

"... Để cung cấp năng lượng hiệu quả cho một phần khác của mạch mà không bị phản xạ, trở kháng của tất cả các phần tử mạch cần phải được khớp ...."

Đây là giả định của bạn . Và nó là chính xác, nhưng không phải trong trường hợp ăng-ten .

Bởi vì trong ăng-ten, chúng ta có "sự phản chiếu". Công suất được cấp cho điểm cấp nguồn (ví dụ trong một lưỡng cực) đi xuống đến cuối dây và được phản xạ trở lại điểm cấp nguồn, trong đó (nếu cộng hưởng), nó sẽ gặp điện áp hoặc dòng điện lệch pha 180 độ, do đó hủy bỏ, và được đại diện bởi sóng đứng (cái gọi là).

Vì vậy, năng lượng ứng dụng nảy qua lại trong dây ăng ten cho đến khi tất cả được tỏa ra hoặc mất đi dưới dạng nhiệt. Vì vậy, không có vấn đề gì nếu trở kháng ăng ten khác với không gian trống. Điều thực sự quan trọng, thực tế mà nói, nếu năng lượng được phản xạ trở lại vào máy phát và làm ấm thiết bị amp cuối cùng, do đó sẽ lãng phí năng lượng / năng lượng được bổ sung. Điều này xảy ra khi trở kháng của amp cuối cùng không khớp với hệ thống ăng ten (đường truyền cộng với ăng ten). Nhưng một khi hệ thống ăng-ten được khớp với máy phát, gần như toàn bộ năng lượng sẽ được truyền đến không gian trống (ngoại trừ điện trở trong dây, thường không đáng kể.

Và để nhận xét về câu trả lời của Laurin Cavender WB4IVG: Về lý thuyết, không có sự khác biệt giữa lý thuyết và thực hành.