大家好,我是小枣君。
今天我要给大家介绍的,是天线。
嗯,就是这个:
天线,在我们生活中是一种很常见的通讯设备。但大部分人其实对它并不了解,可能只是知道它可以收发信号而已。
为此,小枣君本着科普精神,一个不能少的原则,跟大家好好聊聊这个有意思的东东。
本文面向零基础读者,专业或非专业人士,皆可阅读,绝对通俗易懂,干货满满。
话不多说,直入正题!
话说,自从年老毛子科学家波波夫成功发明了天线之后,这玩意迄今已有年的历史。
波波夫和他的发明
在这漫长的历史长河之中,天线对人类社会发展和进步做出了卓绝的贡献。
二战中屡立奇功的英国雷达天线
如今,不管是老百姓日常工作生活,还是科学家进行科研探索,都离不开天线君的默默奉献。
我们可是第一批“看见”黑洞的人类
那天线究竟是一根什么样的“线”,为什么会如此彻底地改变我们的生活?
其实,天线之所以牛逼,就是因为电磁波牛逼。
电磁波之所以牛逼,一个主要原因就是,它是唯一能够不依赖任何介质进行传播的“神秘力量”。即使在真空中,它也能来去自如,而且转瞬即至。
电磁波效果图
电磁波传播示意图
但要想充分利用这股“神秘力量”,就需要使用到天线啦。
在无线电设备中,天线就是用来辐射和接收无线电波的装置。
天线的英文名:Antenna(也有触须、直觉之意)
再通俗点,天线就是一个“转换器”——把传输线上传播的导行波,变换成在自由空间中传播的电磁波,或者进行相反的变换。
天线的作用
什么叫导行波?
简单来说,导行波就是一种电线上的电磁波。
天线是怎么实现导行波和空间波之间转换的呢?
看下图:
中学物理我们学过,两根平行导线,有交变电流时,就会形成电磁波辐射。
两根导线很近时,辐射很微弱(导线电流方向相反,产生的感应电动势几乎抵消)。
两根导线张开,辐射就会增强(导线电流方向相同,产生的感应电动势方向相同)。
而当导线的长度增大到波长的1/4时,就能形成较为可观的辐射效果!
有了电场和磁场,我们就有了电磁波。
而产生电磁场的这两根导线,就叫做振子。
通常两臂长度相同,所以叫对称振子。
长度像下面这样的,叫做半波对称振子。
半波对称振子
把导线两头连起来,就变成了半波对称折合振子。
半波对称折合振子
有点像刷墙的油漆刷子。
对称振子是迄今最为经典,使用最为广泛的天线。
理论还是有点枯燥啊,赶紧的,我们来结合一下实物。
真实世界中的振子,是个什么样?
Duang!就是这个样子——
就是这么个金属片,半波对称振子(非折合)
好吧,其实上面那个只是振子的一个传统形态,它还有N种变(身)态:
造型怪异的振子
懵逼了吧?如果说振子就是天线,那这哪里是天线嘛?我们现实生活中看到的天线也不是这个鸟样啊?
放心!作为一个百年一遇的良心