அது வரும்போதுஆண்டெனாக்கள், மக்கள் மிகவும் கவலைப்படும் கேள்வி "உண்மையில் கதிர்வீச்சு எவ்வாறு அடையப்படுகிறது?"சிக்னல் மூலத்தால் உருவாக்கப்படும் மின்காந்த புலம் டிரான்ஸ்மிஷன் லைன் மற்றும் ஆண்டெனாவின் உள்ளே எவ்வாறு பரவுகிறது, இறுதியாக ஆன்டெனாவிலிருந்து "பிரிந்து" ஒரு இலவச விண்வெளி அலையை உருவாக்குகிறது.
1. ஒற்றை கம்பி கதிர்வீச்சு
படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, qv (கூலொம்ப்/எம்3) என வெளிப்படுத்தப்படும் மின்னழுத்த அடர்த்தி, ஒரு குறுக்கு வெட்டு பகுதி மற்றும் V இன் தொகுதி கொண்ட வட்ட கம்பியில் ஒரே சீராக விநியோகிக்கப்படுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம்.
படம் 1
தொகுதி V இல் உள்ள மொத்த சார்ஜ் Q ஆனது z திசையில் ஒரு சீரான வேகத்தில் Vz (m/s) நகரும்.கம்பியின் குறுக்குவெட்டில் தற்போதைய அடர்த்தி Jz என்பதை நிரூபிக்க முடியும்:
Jz = qv vz (1)
கம்பி ஒரு சிறந்த கடத்தியால் ஆனது என்றால், கம்பி மேற்பரப்பில் தற்போதைய அடர்த்தி Js:
Js = qs vz (2)
qs என்பது மேற்பரப்பு மின்னூட்ட அடர்த்தி.கம்பி மிகவும் மெல்லியதாக இருந்தால் (வெறுமனே, ஆரம் 0), கம்பியில் உள்ள மின்னோட்டத்தை இவ்வாறு வெளிப்படுத்தலாம்:
Iz = ql vz (3)
இதில் ql (coulomb/meter) என்பது ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கான கட்டணம்.
நாங்கள் முக்கியமாக மெல்லிய கம்பிகளைப் பற்றி கவலைப்படுகிறோம், மேலும் மேற்கண்ட மூன்று நிகழ்வுகளுக்கும் முடிவுகள் பொருந்தும்.மின்னோட்டம் நேரம்-மாறுபட்டதாக இருந்தால், நேரத்தைப் பொறுத்து சூத்திரம் (3) இன் வழித்தோன்றல் பின்வருமாறு:
(4)
az என்பது கட்டண முடுக்கம்.கம்பி நீளம் l என்றால், (4) பின்வருமாறு எழுதலாம்:
(5)
சமன்பாடு (5) என்பது மின்னோட்டத்திற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையிலான அடிப்படை உறவு, மேலும் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அடிப்படை உறவும் ஆகும்.எளிமையாகச் சொன்னால், கதிரியக்கத்தை உருவாக்க, மின்னோட்டம் அல்லது முடுக்கம் (அல்லது வேகம் குறைதல்) மின்னோட்டத்தைக் குறைக்க வேண்டும்.நாம் வழக்கமாக நேர-இணக்க பயன்பாடுகளில் மின்னோட்டத்தைக் குறிப்பிடுகிறோம், மேலும் தற்காலிக பயன்பாடுகளில் கட்டணம் பெரும்பாலும் குறிப்பிடப்படுகிறது.சார்ஜ் முடுக்கம் (அல்லது குறைப்பு) உருவாக்க, கம்பி வளைந்து, மடித்து, இடைவிடாமல் இருக்க வேண்டும்.சார்ஜ் நேர-இணக்க இயக்கத்தில் ஊசலாடும் போது, அது குறிப்பிட்ட கால சார்ஜ் முடுக்கம் (அல்லது குறைதல்) அல்லது நேரம்-மாறும் மின்னோட்டத்தையும் உருவாக்கும்.எனவே:
1) சார்ஜ் நகரவில்லை என்றால், மின்னோட்டம் மற்றும் கதிர்வீச்சு இருக்காது.
2) சார்ஜ் நிலையான வேகத்தில் நகர்ந்தால்:
அ.கம்பி நேராகவும் எல்லையற்ற நீளமாகவும் இருந்தால், கதிர்வீச்சு இல்லை.
பி.படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி கம்பி வளைந்திருந்தால், மடிந்திருந்தால் அல்லது இடைவிடாமல் இருந்தால், கதிர்வீச்சு உள்ளது.
3) காலப்போக்கில் மின்னேற்றம் ஊசலாடினால், கம்பி நேராக இருந்தாலும் மின்னூட்டம் வெளிப்படும்.
படம் 2
படம் 2(d) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதன் திறந்த முனையில் ஒரு சுமை மூலம் தரையிறக்கக்கூடிய திறந்த கம்பியுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு துடிப்புள்ள மூலத்தைப் பார்ப்பதன் மூலம் கதிர்வீச்சு பொறிமுறையின் தரமான புரிதலைப் பெறலாம்.வயர் தொடக்கத்தில் சக்தியூட்டப்படும் போது, வயரில் உள்ள கட்டணங்கள் (இலவச எலக்ட்ரான்கள்) மூலத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மின் புலக் கோடுகளால் இயக்கத்தில் அமைக்கப்படுகின்றன.கம்பியின் மூல முனையில் கட்டணங்கள் முடுக்கிவிடப்பட்டு, அதன் முடிவில் பிரதிபலிக்கும் போது (அசல் இயக்கத்துடன் தொடர்புடைய எதிர்மறை முடுக்கம்) குறைவதால், கதிர்வீச்சு புலம் அதன் முனைகளிலும் மீதமுள்ள கம்பியிலும் உருவாகிறது.கட்டணங்களின் முடுக்கம் வெளிப்புற சக்தி மூலத்தால் நிறைவேற்றப்படுகிறது, இது கட்டணங்களை இயக்கத்தில் அமைக்கிறது மற்றும் தொடர்புடைய கதிர்வீச்சு புலத்தை உருவாக்குகிறது.கம்பியின் முனைகளில் உள்ள கட்டணங்களின் குறைப்பு தூண்டப்பட்ட புலத்துடன் தொடர்புடைய உள் சக்திகளால் நிறைவேற்றப்படுகிறது, இது கம்பியின் முனைகளில் செறிவூட்டப்பட்ட கட்டணங்கள் குவிவதால் ஏற்படுகிறது.கம்பியின் முனைகளில் அதன் வேகம் பூஜ்ஜியமாகக் குறைவதால், உள் சக்திகள் சார்ஜ் திரட்சியிலிருந்து ஆற்றலைப் பெறுகின்றன.எனவே, மின்புல தூண்டுதலால் ஏற்படும் கட்டணங்களின் முடுக்கம் மற்றும் கம்பி மின்மறுப்பின் இடைநிறுத்தம் அல்லது மென்மையான வளைவு காரணமாக கட்டணம் குறைவது ஆகியவை மின்காந்த கதிர்வீச்சை உருவாக்குவதற்கான வழிமுறைகள்.தற்போதைய அடர்த்தி (Jc) மற்றும் மின்னூட்ட அடர்த்தி (qv) இரண்டும் மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளில் மூலச் சொற்கள் என்றாலும், கட்டணம் மிகவும் அடிப்படையான அளவாகக் கருதப்படுகிறது, குறிப்பாக நிலையற்ற புலங்களுக்கு.கதிர்வீச்சின் இந்த விளக்கம் முக்கியமாக நிலையற்ற நிலைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், நிலையான-நிலை கதிர்வீச்சை விளக்கவும் இது பயன்படுத்தப்படலாம்.
பல சிறந்தவற்றைப் பரிந்துரைக்கவும்ஆண்டெனா பொருட்கள்மூலம் தயாரிக்கப்பட்டதுRFMISO:
RM-டிசிஆர்406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. இரண்டு கம்பி கதிர்வீச்சு
படம் 3(a) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஆண்டெனாவுடன் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு-கடத்தி டிரான்ஸ்மிஷன் லைனுடன் மின்னழுத்த மூலத்தை இணைக்கவும்.இரண்டு கம்பி வரிக்கு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவது கடத்திகளுக்கு இடையில் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறது.மின்சார புலக் கோடுகள் ஒவ்வொரு கடத்தியுடன் இணைக்கப்பட்ட இலவச எலக்ட்ரான்களில் (அணுக்களிலிருந்து எளிதில் பிரிக்கப்படுகின்றன) செயல்படுகின்றன மற்றும் அவற்றை நகர்த்தும்படி கட்டாயப்படுத்துகின்றன.கட்டணங்களின் இயக்கம் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது.
படம் 3
மின்புலக் கோடுகள் நேர்மறைக் கட்டணத்தில் தொடங்கி எதிர்மறைக் கட்டணத்தில் முடிவடைவதை நாங்கள் ஏற்றுக்கொண்டோம்.நிச்சயமாக, அவை நேர்மறை கட்டணங்களுடன் தொடங்கி முடிவிலியில் முடிவடையும்;அல்லது முடிவிலியில் தொடங்கி எதிர்மறைக் கட்டணங்களுடன் முடிவடையும்;அல்லது எந்த கட்டணங்களுடனும் தொடங்காத அல்லது முடிவடையாத மூடிய சுழல்களை உருவாக்கவும்.இயற்பியலில் காந்தக் கட்டணங்கள் இல்லாததால், காந்தப்புலக் கோடுகள் எப்போதும் மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்திகளைச் சுற்றி மூடிய சுழல்களை உருவாக்குகின்றன.சில கணித சூத்திரங்களில், சக்தி மற்றும் காந்த மூலங்களை உள்ளடக்கிய தீர்வுகளுக்கு இடையே உள்ள இருமையைக் காட்ட சமமான காந்த மின்னோட்டங்கள் மற்றும் காந்த மின்னோட்டங்கள் அறிமுகப்படுத்தப்படுகின்றன.
இரண்டு கடத்திகளுக்கு இடையே வரையப்பட்ட மின் புலக் கோடுகள் சார்ஜ் பரவலைக் காட்ட உதவுகின்றன.மின்னழுத்த மூலமானது சைனூசாய்டல் என்று நாம் கருதினால், கடத்திகளுக்கு இடையே உள்ள மின்சார புலமும் மூலத்திற்கு சமமான காலத்துடன் சைனூசாய்டலாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கிறோம்.மின்சார புல வலிமையின் ஒப்பீட்டு அளவு மின்சார புலக் கோடுகளின் அடர்த்தியால் குறிக்கப்படுகிறது, மேலும் அம்புகள் தொடர்புடைய திசையை (நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை) குறிக்கின்றன.கடத்திகள் இடையே நேரம் மாறுபடும் மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்களின் உருவாக்கம் படம் 3(a) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பரிமாற்றக் கோட்டுடன் பரவும் ஒரு மின்காந்த அலையை உருவாக்குகிறது.மின்காந்த அலை சார்ஜ் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய மின்னோட்டத்துடன் ஆண்டெனாவில் நுழைகிறது.படம் 3(b) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஆண்டெனா கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதியை நாம் அகற்றினால், மின்சார புலக் கோடுகளின் (புள்ளியிடப்பட்ட கோடுகளால் காட்டப்படும்) திறந்த முனைகளை "இணைப்பதன்" மூலம் ஒரு இலவச-வெளி அலை உருவாகலாம்.ப்ரீ-ஸ்பேஸ் அலையும் அவ்வப்போது உள்ளது, ஆனால் நிலையான-கட்ட புள்ளி P0 ஒளியின் வேகத்தில் வெளிப்புறமாக நகர்கிறது மற்றும் அரை காலப்பகுதியில் λ/2 (க்கு P1) தூரம் பயணிக்கிறது.ஆண்டெனாவிற்கு அருகில், நிலையான-கட்ட புள்ளி P0 ஒளியின் வேகத்தை விட வேகமாக நகர்கிறது மற்றும் ஆண்டெனாவிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள புள்ளிகளில் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்குகிறது.படம் 4 t = 0, t/8, t/4 மற்றும் 3T/8 இல் λ∕2 ஆண்டெனாவின் இலவச-இட மின்சார புலம் விநியோகத்தைக் காட்டுகிறது.
படம் 4 t = 0, t/8, t/4 மற்றும் 3T/8 இல் λ∕2 ஆண்டெனாவின் இலவச இட மின்சார புலம் விநியோகம்
வழிகாட்டப்பட்ட அலைகள் ஆண்டெனாவிலிருந்து எவ்வாறு பிரிக்கப்படுகின்றன மற்றும் இறுதியில் இலவச இடத்தில் பரவுகின்றன என்பது தெரியவில்லை.நாம் வழிகாட்டப்பட்ட மற்றும் இலவச விண்வெளி அலைகளை நீர் அலைகளுடன் ஒப்பிடலாம், இது அமைதியான நீரில் அல்லது வேறு வழிகளில் கைவிடப்பட்ட கல்லால் ஏற்படலாம்.தண்ணீரில் குழப்பம் தொடங்கியவுடன், நீர் அலைகள் உருவாகின்றன மற்றும் வெளிப்புறமாக பரவத் தொடங்குகின்றன.இடையூறு நின்றாலும் அலைகள் நிற்காமல் முன்னோக்கிப் பரவிக்கொண்டே இருக்கும்.இடையூறு தொடர்ந்தால், புதிய அலைகள் தொடர்ந்து உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் இந்த அலைகளின் பரவல் மற்ற அலைகளை விட பின்தங்கிவிடும்.
மின் இடையூறுகளால் உருவாகும் மின்காந்த அலைகளுக்கும் இது பொருந்தும்.மூலத்திலிருந்து ஆரம்ப மின் இடையூறு குறுகியதாக இருந்தால், மின்காந்த அலைகள் ஒலிபரப்புக் கோட்டிற்குள் பரவுகின்றன, பின்னர் ஆன்டெனாவுக்குள் நுழைந்து, உற்சாகம் இல்லை என்றாலும் (நீர் அலைகளைப் போலவே) இறுதியாக இலவச விண்வெளி அலைகளாக வெளிப்படும். மற்றும் அவர்கள் உருவாக்கிய தொந்தரவு).மின் இடையூறு தொடர்ச்சியாக இருந்தால், மின்காந்த அலைகள் தொடர்ச்சியாக இருக்கும் மற்றும் பரவலின் போது அவற்றின் பின்னால் நெருக்கமாகப் பின்தொடர்கின்றன, படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ள பைகோனிகல் ஆண்டெனாவில் காட்டப்பட்டுள்ளது. மின்காந்த அலைகள் பரிமாற்றக் கோடுகள் மற்றும் ஆண்டெனாக்களுக்குள் இருக்கும்போது, அவற்றின் இருப்பு மின்சாரத்தின் இருப்புடன் தொடர்புடையது. கடத்தியின் உள்ளே கட்டணம்.இருப்பினும், அலைகள் கதிர்வீச்சினால், அவை ஒரு மூடிய வளையத்தை உருவாக்குகின்றன, மேலும் அவற்றின் இருப்பை பராமரிக்க கட்டணம் இல்லை.இது பின்வரும் முடிவுக்கு நம்மை இட்டுச் செல்கிறது:
புலத்தின் தூண்டுதலுக்கு கட்டணத்தின் முடுக்கம் மற்றும் குறைப்பு தேவைப்படுகிறது, ஆனால் புலத்தின் பராமரிப்புக்கு கட்டணத்தின் முடுக்கம் மற்றும் குறைப்பு தேவையில்லை.
படம் 5
3. இருமுனை கதிர்வீச்சு
மின்புலக் கோடுகள் ஆண்டெனாவிலிருந்து பிரிந்து இலவச-வெளி அலைகளை உருவாக்கும் பொறிமுறையை விளக்க முயற்சிக்கிறோம், மேலும் இருமுனை ஆன்டெனாவை உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்கிறோம்.இது ஒரு எளிமைப்படுத்தப்பட்ட விளக்கமாக இருந்தாலும், இலவச-வெளி அலைகளின் தலைமுறையை உள்ளுணர்வாகப் பார்க்க இது மக்களுக்கு உதவுகிறது.சுழற்சியின் முதல் காலாண்டில் மின்சார புலக் கோடுகள் λ∕4 ஆல் வெளிப்புறமாக நகரும் போது இருமுனையின் இரு கரங்களுக்கு இடையில் உருவாகும் மின் புலக் கோடுகளை படம் 6(a) காட்டுகிறது.இந்த எடுத்துக்காட்டில், உருவாகும் மின்சார புலக் கோடுகளின் எண்ணிக்கை 3 என்று வைத்துக்கொள்வோம். சுழற்சியின் அடுத்த காலாண்டில், அசல் மூன்று மின்சார புலக் கோடுகள் மற்றொரு λ∕4 ஐ நகர்த்துகின்றன (தொடக்க புள்ளியில் இருந்து மொத்தம் λ∕2), மற்றும் கடத்தி மீது சார்ஜ் அடர்த்தி குறைய தொடங்குகிறது.சுழற்சியின் முதல் பாதியின் முடிவில் கடத்தி மீதான கட்டணங்களை ரத்து செய்யும் எதிர் கட்டணங்களை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் இது உருவாக்கப்பட்டதாகக் கருதலாம்.எதிர் மின்னூட்டங்களால் உருவாக்கப்பட்ட மின் புலக் கோடுகள் 3 மற்றும் λ∕4 தூரத்தை நகர்த்துகின்றன, இது படம் 6(b) இல் உள்ள புள்ளியிடப்பட்ட கோடுகளால் குறிக்கப்படுகிறது.
இறுதி முடிவு என்னவென்றால், முதல் λ∕4 தூரத்தில் மூன்று கீழ்நோக்கிய மின்புலக் கோடுகளும், இரண்டாவது λ∕4 தூரத்தில் அதே எண்ணிக்கையிலான மேல்நோக்கிய மின்புலக் கோடுகளும் உள்ளன.ஆண்டெனாவில் நிகர கட்டணம் இல்லாததால், மின்புலக் கோடுகளை கடத்தியிலிருந்து பிரித்து ஒன்றாக இணைத்து மூடிய வளையத்தை உருவாக்க வேண்டும்.இது படம் 6(c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.இரண்டாவது பாதியில், அதே உடல் செயல்முறை பின்பற்றப்படுகிறது, ஆனால் திசை எதிர் என்பதை கவனிக்கவும்.அதன் பிறகு, செயல்முறை மீண்டும் செய்யப்படுகிறது மற்றும் காலவரையின்றி தொடர்கிறது, படம் 4 போன்ற ஒரு மின்சார புல விநியோகத்தை உருவாக்குகிறது.
படம் 6
ஆண்டெனாக்கள் பற்றி மேலும் அறிய, செல்க:
இடுகை நேரம்: ஜூன்-20-2024
