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为什么slot 和dipole是互补的pattern呢?

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天线书上说
1/2波长的slot在无限大地平面上,它的pattern 是1/2波长dipole的pattern的互补。
为什么呢?

 

电流和等效磁流的对偶关系。

 

http://www.antenna-theory.com/antennas/aperture/slot.php

 

在偶极子情况下,我们在导线上激励了电流;而在缝隙情况下,我们在缝隙上激励了“磁流”(即在缝隙上产生电压分布)。如果对偶极子上的电场与缝隙上的磁场进行比较的话,就会发现两者非常相似,并具有对称性。
如果将互补的偶极子阵列和缝隙阵列相互叠加在一起,将会得到一个“完整”的理想导电平面。

 

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Slot天線在兩遠端呈現短路,因此電流最大,逐漸從遠端靠近中間,阻抗隨之加大,到中間為最大,因此電流最小(幾乎等於零)。
Dipole天線在兩遠端呈現開路,因此電流最小(幾乎等於零),從遠端往中間移,阻抗隨之下降,到中間點為最小,因此電流最大。
由上述兩天線電壓或電流很顯然地呈現對稱狀況,暫時不管輻射原理細節,既然電壓與電流呈現對稱,而不論從電壓或電流來看產出的輻射,都可以知道這兩天線的輻射一定會是彼此對稱。

 

为什么有的天线是电压激发的场,有的天线是电流激发的场?
可以讲讲两者的区别和关系么?谢谢

 

一般來說,所謂的電壓或電流,那只是從饋送點去看,在饋送點電壓最大,就說是電壓激勵的場,相同,在饋送點電流最大,就說是電流激勵的場。要知道,針對像是廣播發射功率往往高達100KW或更大,如果以電壓激勵,恐怕那耐壓零件或材料是很難製作的,而且若超過空氣耐壓,甚至會產生弧光,因此像這樣大功率,就會設計為電流激勵,以便免饋送點產生巨大高壓。

 

那电压激励和电流激励出来的远处的电磁场有什么区别和关系吗?是简单的E和H互换吗?

 

是的,你可以從仿真結果去看看,水平的DIPOLE產出的遠場是水平極化,而水平的SLOT產出的遠場是垂直極化.

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