Dema ku dor tê seranten, pirsa ku mirov herî zêde pê eleqedar dibin ev e: "Tîrêj bi rastî çawa tê bidestxistin?" Zeviya elektromagnetîk a ku ji hêla çavkaniya sînyalê ve tê çêkirin çawa di xeta veguhestinê û di hundurê antenê de belav dibe, û di dawiyê de ji antenê "veqete" da ku pêlek vala çêbike.
1. Tîrêjên yek têl
Werin em texmîn bikin ku dendika barkê, ku wekî qv (Coulomb/m3) tê îfadekirin, bi awayekî yekreng di têlek dorhêl de bi rûbera xaçerêya a û qebareya V, wekî ku di Şekil 1 de tê nîşandan, hatiye belavkirin.
Wêne 1
Barkê giştî Q di qebareya V de bi leza yekreng Vz (m/s) di rêça z de diçe. Dikare were îspat kirin ku dendika herikê Jz li ser xaçerêya têlê ev e:
Jz = qv vz (1)
Eger têl ji guhêrkerekî îdeal hatibe çêkirin, dendika herikê Js li ser rûyê têlê ev e:
Js = qs vz (2)
Li vir qs dendika barkirina rûyê erdê ye. Ger têl pir zirav be (bi îdeal, nîvkada wê 0 be), herikîna di têlê de dikare wiha were îfade kirin:
Iz = ql vz (3)
Li vir ql (coulomb/meter) barkêşiya li ser yekîneya dirêjahiyê ye.
Em bi giranî bi têlên zirav re mijûl dibin, û encam ji bo her sê rewşên jorîn derbas dibin. Ger herikîn bi demê re guherbar be, derîvata formula (3) li gorî demê wiha ye:
(4)
az lezandina barkê ye. Ger dirêjahiya têlê l be, (4) dikare wiha were nivîsandin:
(5)
Hevkêşeya (5) têkiliya bingehîn a di navbera herikîn û bar de ye, û her weha têkiliya bingehîn a tîrêjên elektromagnetîk e. Bi kurtasî, ji bo hilberandina tîrêjê, divê herikek an lezkirin (an jî hêdîbûn) a barkirinê ya dem-guherbar hebe. Em bi gelemperî di sepanên dem-harmonîk de behsa herikînê dikin, û bar pir caran di sepanên demkî de tê behs kirin. Ji bo hilberandina lezkirina (an jî hêdîbûna) barkirinê, divê têl were xwar kirin, qat kirin û bênavber be. Dema ku bar di tevgera dem-harmonîk de dihejîne, ew ê lezkirin (an jî hêdîbûn) a barkirinê ya periyodîk an jî herikek dem-guherbar jî çêbike. Ji ber vê yekê:
1) Eger bar neçe, ne herik û ne jî tîrêj çênabe.
2) Eger bar bi leza sabît biçe:
a. Eger têl rast û dirêjahiya wê bêdawî be, tîrêj tune ye.
b. Eger têl xwar be, qat bibe, an jî neberdewam be, wekî ku di Şekil 2 de tê xuyang kirin, tîrêj heye.
3) Ger bar bi demê re lerzînê bike, bar dê belav bibe her çend têl rast be jî.
Wêne 2
Têgihîştineke kalîtîf a mekanîzmaya tîrêjê dikare bi nihêrîna çavkaniyeke pulsasyonê ya bi têlek vekirî ve girêdayî ku dikare bi rêya barekî li dawiya xwe ya vekirî were erdêkirin, wekî ku di Wêne 2(d) de tê nîşandan, were bidestxistin. Dema ku têl di destpêkê de tê enerjîkirin, bar (elektronên azad) di têlê de ji hêla xetên qada elektrîkê yên ku ji hêla çavkaniyê ve têne çêkirin ve têne danîn. Her ku bar li dawiya çavkaniyê ya têlê lez dibin û dema ku li dawiya wê têne vegerandin hêdî dibin (lezgîniya neyînî ya li gorî tevgera orîjînal), li dawiya wê û li seranserê mayî ya têlê qadeke tîrêjê çêdibe. Lezgîniya baran ji hêla çavkaniyek hêzê ya derveyî ve tê kirin ku baran dixe tevgerê û qada tîrêjê ya têkildar çêdike. Hêdîbûna baran li dawiya têlê ji hêla hêzên navxweyî yên bi qada çêkirî ve girêdayî ve tê kirin, ku ji ber kombûna barên komkirî li dawiya têlê çêdibe. Hêzên navxweyî ji kombûna barkê enerjiyê digirin dema ku leza wê li dawiya têlê dadikeve sifirê. Ji ber vê yekê, lezandina bargiran ji ber teşwîqkirina qada elektrîkê û hêdîbûna bargiran ji ber bêserûberî an jî xêza nerm a împedansa têlê mekanîzmayên çêbûna tîrêjên elektromagnetîk in. Her çend hem dendika herikê (Jc) û hem jî dendika bargiraniyê (qv) di hevkêşeyên Maxwell de termên çavkaniyê ne jî, bargiraniyê wekî mîqdarek bingehîntir tê hesibandin, nemaze ji bo qadên demkî. Her çend ev ravekirina tîrêjê bi giranî ji bo rewşên demkî tê bikar anîn jî, ew dikare ji bo ravekirina tîrêjên rewşa sabît jî were bikar anîn.
Çendîn tiştên hêja pêşniyar dikinberhemên antenêji hêlaRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. Tîrêjên du-têl
Çavkaniyek voltaja bi xeta veguhestinê ya du-rêberî ve girêdin ku bi antenekê ve girêdayî ye, wekî ku di Şekil 3(a) de tê xuyang kirin. Sepandina voltaja li ser xeta du-têl di navbera rêberan de zeviyek elektrîkê çêdike. Xetên zeviya elektrîkê li ser elektronên azad (ku bi hêsanî ji atoman têne veqetandin) ên ku bi her rêberî ve girêdayî ne tevdigerin û wan neçar dikin ku bimeşin. Tevgera bargiran herikînê çêdike, ku di encamê de zeviyek magnetîkî çêdike.
Wêne 3
Me qebûl kiriye ku xetên qada elektrîkê bi barên erênî dest pê dikin û bi barên neyînî diqedin. Bê guman, ew dikarin bi barên erênî jî dest pê bikin û bêdawî biqedin; an jî bêdawî dest pê bikin û bi barên neyînî biqedin; an jî çemberên girtî çêbikin ku ne bi barên dest pê dikin û ne jî bi dawî dibin. Xetên qada magnetîkî her gav çemberên girtî li dora rêberên hilgirê herikê çêdikin ji ber ku di fîzîkê de barên magnetîkî tune ne. Di hin formulên matematîkî de, barên magnetîkî yên wekhev û herikên magnetîkî têne destnîşan kirin da ku dualîteya di navbera çareseriyên ku hêz û çavkaniyên magnetîkî vedihewînin de nîşan bidin.
Xetên qada elektrîkê yên di navbera du rêberan de hatine xêzkirin, alîkariya nîşandana belavbûna bargiraniyê dikin. Ger em texmîn bikin ku çavkaniya voltaja sînusoîdal e, em hêvî dikin ku qada elektrîkê ya di navbera rêberan de jî sînusoîdal be û dewreyek wekhevî ya çavkaniyê hebe. Mezinahiya nisbî ya hêza qada elektrîkê bi dendika xetên qada elektrîkê tê temsîlkirin, û tîr rêça nisbî (erênî an neyînî) nîşan didin. Çêbûna qadên elektrîkî û magnetîkî yên dem-guherbar di navbera rêberan de pêlek elektromagnetîk çêdike ku li ser xeta veguhastinê belav dibe, wekî ku di Wêne 3(a) de tê xuyang kirin. Pêla elektromagnetîk bi bargiraniyê û herika têkildar re dikeve antenê. Ger em beşek ji avahiya antenê derxînin, wekî ku di Wêne 3(b) de tê xuyang kirin, pêlek cîhê azad dikare bi "girêdana" serên vekirî yên xetên qada elektrîkê (ku bi xetên xalxalî têne xuyang kirin) were çêkirin. Pêla cîhê azad jî periyodîk e, lê xala qonaxa sabît P0 bi leza ronahiyê ber bi derve ve diçe û di nîv heyamekê de mesafeyek λ/2 (ber bi P1) diçe. Nêzîkî antenê, xala qonaxa sabît P0 ji leza ronahiyê zûtir diçe û li xalên dûrî antenê nêzîkî leza ronahiyê dibe. Wêne 4 belavbûna qada elektrîkê ya cîhê azad a antenê λ∕2 di t = 0, t/8, t/4, û 3T/8 de nîşan dide.
Wêne 4 Belavbûna qada elektrîkê ya cîhê azad a antenna λ∕2 li t = 0, t/8, t/4 û 3T/8
Nayê zanîn ka pêlên rêberkirî çawa ji antenê têne veqetandin û di dawiyê de ji bo belavkirina di qada azad de çêdibin. Em dikarin pêlên rêberkirî û qada azad bi pêlên avê re bidin ber hev, ku dikarin ji ber kevirê ku di laşek avê ya aram de tê avêtin an jî bi awayên din çêbibin. Dema ku tevliheviya di avê de dest pê dike, pêlên avê çêdibin û dest bi belavbûna ber bi derve dikin. Her çend tevlihevî raweste jî, pêl narawestin lê berdewam dikin ku ber bi pêş ve biçin. Ger tevlihevî berdewam bike, pêlên nû bi berdewamî çêdibin, û belavbûna van pêlan li pişt pêlên din dimîne.
Ev yek ji bo pêlên elektromagnetîk ên ku ji ber astengiyên elektrîkê çêdibin jî rast e. Ger astengiya elektrîkê ya destpêkê ji çavkaniyê demek kurt be, pêlên elektromagnetîk ên çêdibin di hundurê xeta veguhestinê de belav dibin, dûv re dikevin antenê, û di dawiyê de wekî pêlên cîhê azad belav dibin, her çend teşwîq êdî tune be jî (mîna pêlên avê û astengiya ku wan çêkirine). Ger astengiya elektrîkê berdewam be, pêlên elektromagnetîk bi berdewamî hene û di dema belavbûnê de li dû wan diçin, wekî ku di antenna bikonîk de ku di Wêne 5 de tê xuyang kirin. Dema ku pêlên elektromagnetîk di hundurê xetên veguhestinê û antenan de ne, hebûna wan bi hebûna barkêşiya elektrîkê di hundurê rêber de ve girêdayî ye. Lêbelê, dema ku pêl têne belavkirin, ew çerxek girtî çêdikin û barkêş tune ku hebûna xwe biparêze. Ev me digihîne wê encamê ku:
Ji bo çalakkirina qadê lezkirin û hêdîbûna bar pêwîst e, lê ji bo parastina qadê lezkirin û hêdîbûna bar pêwîst nîne.
Wêne 5
3. Tîrêjên Dîpolê
Em hewl didin ku mekanîzmaya ku xetên qada elektrîkê ji antenê vediqetin û pêlên vala çêdikin rave bikin, û antenên dîpolê wekî mînak bigirin. Her çend ew ravekirinek hêsankirî be jî, ew di heman demê de dihêle ku mirov bi awayekî întuîtîv çêbûna pêlên vala bibînin. Wêne 6(a) xetên qada elektrîkê yên ku di navbera her du milên dîpolê de çêdibin nîşan dide dema ku xetên qada elektrîkê di çaryeka yekem a çerxê de bi λ∕4 ber bi derve ve diçin. Ji bo vê mînakê, em texmîn bikin ku hejmara xetên qada elektrîkê yên ku çêdibin 3 e. Di çaryeka din a çerxê de, sê xetên qada elektrîkê yên orîjînal λ∕4-ek din diguhezînin (bi tevahî λ∕2 ji xala destpêkê), û dendika barkirinê li ser rêber dest pê dike kêm bibe. Ew dikare were hesibandin ku bi danasîna barên dijberî çêdibe, ku barên li ser rêber di dawiya nîvê yekem a çerxê de betal dikin. Xetên qada elektrîkê yên ku ji hêla barên dijberî ve çêdibin 3 ne û dûrahiya λ∕4 diçin, ku bi xetên xalxalî di Wêne 6(b) de tê temsîl kirin.
Encama dawî ew e ku di mesafeya yekem a λ∕4 de sê xetên qada elektrîkê yên ber bi jêr û di mesafeya duyem a λ∕4 de jî heman hejmar xetên qada elektrîkê yên ber bi jor hene. Ji ber ku li ser antenê barkêşiya netîce tune ye, divê xetên qada elektrîkê neçar bimînin ku ji rêber veqetin û bi hev re werin cem hev da ku xeleka girtî çêbikin. Ev di Wêne 6(c) de tê nîşandan. Di nîvê duyemîn de, heman pêvajoya fîzîkî tê şopandin, lê bala xwe bidinê ku rêça berevajî ye. Piştî vê yekê, pêvajo dubare dibe û bêdawî berdewam dike, belavkirinek qada elektrîkê ya mîna Wêne 4 çêdike.
Wêne 6
Ji bo bêtir agahdarî li ser antennayan, ji kerema xwe serdana bikin:
Dema weşandinê: 20ê Hezîrana 2024an
