当把天线的输入阻抗做得很低的时候,有什么坏处?
据了解,天线的辐射电阻(也代表辐射效率)与输入电阻是正相关的,但是cst仿真来看,当输入电阻为0.2ohm左右时,辐射效率仍然有0.9+
ps:偶极天线
首先你先要弄明白辐射效率的定义
辐射效率=辐射功率/输入功率
当你的天线阻抗是0.2欧时,你想想如何与50欧的馈源相匹配
不要去盲目相信仿真,先要搞清楚仿真数据的意义
0.2Ohm,和短路差不多啦。
小编说的输入电阻是指的什么啊?仿真时端口的电阻吗?
把天线的输入阻抗做的这么小匹配起来比较麻烦吧?至于辐射效率与辐射电阻是相关,但和输入电阻不是一回事儿。而且即便你的辐射电阻绝对值小,只要相对损耗电阻大许多,辐射效率仍然是可以保证的。
1、我说过了,因为需要,要把输入电阻做到0.2ohm左右才能匹配,也就是说不是用传统的50ohm馈源馈电的:
2、辐射电阻和输入电阻是两码事,这个我知道,但据了解,他们是正相关的,具体是什么样的关系,我也没弄明白
还望指教,多谢
输入电阻是从smith图上读出的电阻,馈源用得是discrete port,内阻设置成0.2ohm(因为实际中就这样,不是和传统的50ohm馈线做馈源)
第一:效率会很低,除非你能保证损耗电阻远远小于输入电阻;
第二:假设你能保证损耗非常小,并且经过十分困难的调整,已经调整好匹配电路,这个时候你的整个系统的传输带宽非常小,一旦环境因素引起有关变化,都会导致驻波比非常大,甚至系统无法工作。
哦,谢谢,有些头绪了
是不是这样:
因为仿真中用的是理想金属,所以导体损耗为0,那么输入电阻很小的时候仍然可以有很高的辐射效率,这样的代价就是带宽很窄,仿真中也确实如此
你要知道,天线的输入阻抗低的话,在通过二分器等馈电网络的时候,就很难匹配到50欧姆了,因为,一级一级下来,阻抗只会变得更小
如果要考虑损耗,那就把PEC换成copper之类的lossy metal材料。
另外,不清楚你观察的是哪个效率,Gain(IEEE)还是Realized Gain?
输入阻抗小和50欧姆就没有什么关系,因为馈源的内阻不一定是50欧姆。
小编说需要输入阻抗很小的天线,说明馈源的内阻就很小,天线的输入阻抗和馈源内阻相同是为了保证最大资用功率的输出,所以对于特定内阻的源来说,小输入阻抗的天线是完全有必要的。
在理论上来说输入阻抗和辐射阻抗没有关系,但是当天线利用等效电路来分析时,输入阻抗可以看成是辐射阻抗,热阻的叠加效果。实际天线的制作过程中任何金属的使用都不可避免的引入电阻,这个电阻不可能做成0,当输入阻抗过小时,可能会使辐射阻抗的比例相对变低,从而影响效率。
当然可以做到大的输入阻抗,再用变压器变到小阻抗,但是,同样的问题是变压器会带来损耗。
唯一的解决方法是在损耗最敏感的地方加入低损耗导体,例如镀金,或者镀银
天线的设计,甚至整个物理界的设计问题都不可能是一个完美的过程,是一个折衷的过程,要想达到某一个指标,必定牺牲其他指标
此为个人愚见
天线的输入阻抗做得很低对天线的辐射效率并无多大影响,即使是50欧馈电,通过阻抗转换匹配就行了,无非是馈电网络尺寸大了些,有些损耗而已,效率应略比0.9小一些(0.9已经包括了天线的损耗电阻对效率的影响)。
可怕的是如果虚部过大,而实部很小,此时匹配困难,效率很低。
當你把天線的輸入阻抗做得很低的時後,你會很難得到好的匹配,舉例來說,如果天線阻抗是60歐姆,其中實阻抗是50歐姆,虛阻抗是10歐姆,那麼只要利用匹配的技巧把這虛阻抗10歐姆去除掉,就可以得到很好的50歐姆匹配。你所舉的例子,把阻抗設計成很低,理論上好像可以得到很好的輻射效率,問題就在於如何讓這些低阻抗都是屬於實阻抗(用來產生輻射),如果你這0.2歐姆有0.1歐姆是實阻抗,另外0.1歐姆是虛阻抗,那麼要把這0.1歐姆虛阻抗做匹配是很難的.
谢谢各位大师的分析,隔了这么久,正好工作中需要对一个低阻抗的振子接天线进行激励,遇到了和小编同样的问题,看到各位的分析,有点摸到感觉了。
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