薄いワイヤアンテナの電流分布
薄いワイヤアンテナでの電流分布を理解することは、放射パターン、入力インピーダンス、および全体的なパフォーマンスを予測するために重要です。
1。基本概念：
* 薄いワイヤアンテナ： その長さよりもはるかに小さい直径のワイヤーで構成されるアンテナのタイプ。例には、双極子、独占、および鞭のアンテナが含まれます。
* 電流分布： ワイヤに沿った電流のパターンは、周波数とアンテナのジオメトリによって異なります。
* 立体波： 波の振幅が時間とともに変化しないために静止しているように見える波。アンテナでは、現在の分布は通常、立ち波として表されます。
* 電圧と現在の関係： 電流分布は、アンテナに沿った電圧分布を決定し、その逆も同様です。この関係は、アンテナのインピーダンスによって支配されています。
2。半波双極子の電流分布：
最も一般的な例は、半波双極子です。これは、放射するように設計された信号の波長の長さの長さの直線ワイヤーアンテナです。現在の分布の見た目は次のとおりです。
* 立体波パターン： 半波の双極子の電流は、正弦波形状の立ち波を形成します。
* 最大電流： 電流はアンテナの中心（フィードポイント）の最大値に達し、端に向かって減少します。
* 電流節点： 電流はアンテナの端でゼロに低下します。これらのポイントは「現在のノード」として知られています。
* 電圧ノードポイント： 電圧はアンテナの端で最大値に達し、中央でゼロに低下します。
* インピーダンス： 半波双極子の入力インピーダンスは約73オームであり、これはソースからアンテナへの最大電力伝達を可能にする値です。
3。現在の分布に影響する要因：
* 周波数： 周波数が増加すると、波長が減少し、より集中した電流分布になります。
* アンテナの長さ： アンテナの長さは、電流ノードと抗腺の数に直接影響します。
* ワイヤの直径： より厚いワイヤは、より均一な電流分布を持つ傾向があります。
* アンテナ環境： 他のオブジェクトや導電性表面に近接すると、現在の分布に影響を与える可能性があります。
4。現在の分布の意味：
* 放射パターン： 現在の分布は、アンテナの放射パターンを決定します。半波双極子は、アンテナに垂直な最大放射を伴う8枚の8枚のパターンを示します。
* 入力インピーダンス： アンテナフィードポイントでのインピーダンスは、電力伝達効率を決定します。
* 共振周波数： アンテナは、現在の分布が印加信号と一致するときに共鳴します。これにより、効率が最大になります。
5。現在の分布を分析するための手法：
* 理論分析： Maxwellの方程式と境界条件を使用して、現在の分布の数学的式を導き出すことができます。
* シミュレーションソフトウェア： ANSYS HFSSやCSTマイクロ波スタジオなどのツールは、アンテナ分析のための正確な数値シミュレーションを提供します。
* 測定技術： 現在のプローブやインピーダンスアナライザーなどの手法を使用して、現在の分布を実験的に測定できます。
6。アプリケーション：
現在の分布を理解することは、さまざまなアプリケーションにとって重要です。
* アンテナ設計： 目的の放射パターンとインピーダンスのために、アンテナの形状とサイズを最適化します。
* アンテナマッチング： 一致するネットワークを設計して、ソースからの電力伝達を最大化します。
* アンテナモデリング： アンテナ性能予測の正確なモデルを作成します。
* アンテナのトラブルシューティング： 現在の分布を分析して、潜在的な問題を特定し、アンテナの問題をトラブルシューティングします。
要約すると、薄いワイヤアンテナ上の現在の分布は、アンテナ性能に大きな意味を持つ複雑な現象です。この分布を理解することにより、エンジニアはさまざまなアプリケーションのアンテナを設計、分析、最適化できます。
