天线的调谐英文解释翻译、天线的调谐的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 antenna tuning
分词翻译:
天线的英语翻译:
antenna; antennae
【化】 antenna
【医】 antenna
调谐的英语翻译:
tune
【化】 tuning
【经】 debugging
专业解析
在电子工程领域,"天线的调谐" (Tiānxiàn de tiáoxié / Antenna Tuning) 是一个核心概念,指通过调整天线系统或其匹配网络的电气参数,使其在特定工作频率上达到谐振状态并实现阻抗匹配的过程。其主要目标是最大化天线与发射机或接收机之间的功率传输效率,并优化天线的辐射性能。
核心含义与目标:
-
实现谐振 (Achieving Resonance):
- 天线本身具有固有的谐振频率,此时其电抗分量(感抗或容抗)相互抵消,呈现纯电阻性(即辐射电阻)。调谐就是通过调整天线的物理尺寸(如长度)或加载元件(如电感、电容),使其在目标工作频率上发生谐振。
- 汉英释义: 使天线在其工作频率上电抗为零,呈现纯电阻状态。(To make the antenna's reactance zero at its operating frequency, presenting a pure resistance state.)
-
阻抗匹配 (Impedance Matching):
- 即使天线谐振,其输入阻抗(通常为复数,包含实部电阻和虚部电抗)也可能不等于传输线或收发信机的特性阻抗(通常为50欧姆或75欧姆)。阻抗失配会导致信号功率反射回源端,降低传输效率,产生驻波,甚至损坏设备。调谐通过添加阻抗匹配网络(如L型、π型、T型网络,或使用传输线匹配段)来变换天线的输入阻抗,使其与源阻抗或传输线特性阻抗共轭匹配。
- 汉英释义: 调整天线输入阻抗,使其与馈线或发射机/接收机的输出阻抗相等(共轭匹配),以最大化功率传输并最小化反射。(Adjusting the antenna's input impedance to equal (conjugate match) the impedance of the feedline or transmitter/receiver output, to maximize power transfer and minimize reflection.)
调谐涉及的关键参数与技术:
- 阻抗 (Impedance): 天线输入端的电阻与电抗的组合。调谐的目标是使其接近目标值(如50 + j0 Ω)。
- 电压驻波比 (VSWR - Voltage Standing Wave Ratio): 衡量阻抗匹配程度的关键指标。理想匹配时VSWR=1:1,失配越严重VSWR越大。调谐的目标是降低VSWR(通常目标值小于1.5:1或2:1)。
- 反射系数 (Reflection Coefficient) / 回波损耗 (Return Loss): 与VSWR相关的参数,同样用于衡量匹配效果。
- 匹配网络 (Matching Network): 由电感(L)、电容(C)元件或传输线段构成的无源网络,用于实现阻抗变换。调谐过程常指调整这些元件的值。
- 史密斯圆图 (Smith Chart): 射频工程师用于分析和设计匹配网络、可视化阻抗变换过程的强大图形工具。调谐过程常在史密斯圆图上进行。
- 可调元件 (Tunable Elements): 如可变电容器、可变电感器或PIN二极管等,用于实现天线频率或阻抗的实时、动态调整(如手机中的调谐天线)。
应用场景:
- 多频段天线: 使单个天线结构能在多个离散频段有效工作。
- 小型化天线: 补偿小型天线因尺寸缩减导致的性能下降(如阻抗失配、带宽变窄)。
- 环境适应性: 当天线周围环境(如靠近金属、人体)改变其阻抗特性时,进行动态调谐以维持性能。
- 优化效率: 在特定工作条件下(如特定频率点),最大化天线的辐射效率。
权威参考来源:
- IEEE (电气电子工程师学会): 作为全球最大的专业技术组织,IEEE的出版物和标准是天线与射频工程领域的权威。其在线资源库Xplore 包含大量关于天线调谐原理、技术和应用的学术论文和标准文档(需订阅)。例如,相关标准如IEEE Std 145-2013 (天线术语定义标准) 和众多期刊论文详细论述了天线阻抗匹配理论。
- ARRL (美国无线电转播联盟): 其经典著作《ARRL天线手册》(ARRL Antenna Book) 是业余无线电爱好者和工程师的实用指南,深入浅出地讲解了各种天线的调谐原理和实际操作技巧,包括使用天分仪(Antenna Analyzer)进行调谐的方法。
- 经典教科书:
- Balanis, C. A. (2016). Antenna Theory: Analysis and Design (4th ed.). John Wiley & Sons. 天线理论的权威教材,系统阐述了天线阻抗、匹配网络和宽带技术。
- Pozar, D. M. (2011). Microwave Engineering (4th ed.). John Wiley & Sons. 详细讲解了微波网络理论,包括史密斯圆图的应用和匹配网络的设计方法。
"天线的调谐"本质上是优化天线系统在目标频率下的阻抗特性,使其达到谐振并与传输系统良好匹配的过程。这是确保天线高效辐射或接收电磁波、最大化功率传输、保障系统稳定工作的关键技术手段。实际调谐通常需要借助网络分析仪等专业仪器进行测量和调整。
网络扩展解释
天线调谐是指通过调整天线的物理或电子参数,使其阻抗与传输线或设备的输出阻抗相匹配,从而实现高效信号传输和最小化功率反射的过程。以下是详细解释:
1.核心目的
- 阻抗匹配:通过调整电感、电容等元件,使天线的输入阻抗与发射机或馈线特性阻抗(如50Ω)一致,确保最大功率传输。
- 谐振状态优化:使天线在特定频率下达到谐振,减少因失谐导致的信号损耗和反射。
2.实现方式
- 物理调整:改变天线的长度、位置等物理结构,例如调整馈电点或缩短波长以适配频率。
- 电子调谐:
- 被动调谐:使用固定电容/电感网络调整阻抗。
- 主动调谐:借助调谐开关(如孔径调谐开关)动态并入电容或电感,实时调整天线的寄生参数,支持多频段运行。
3.关键组件
- 变压器:用于阻抗转换。
- 可变电容/电感:通过调整容抗或感抗实现频率适配。
- 调谐开关:控制接地路径或切换调谐网络,灵活改变天线谐振特性。
4.技术分类
- 静态调谐:适用于固定频率场景,如短波电台,通过预设参数匹配阻抗。
- 动态调谐:用于移动设备(如手机),根据当前通信频段自动调整,支持5G、Wi-Fi等多频段需求。
5.应用场景
- 无线通信:提升基站和移动设备的天线效率,扩大覆盖范围。
- 射频识别(RFID):优化智能货架、医疗耗材管理等场景的天线驻波比,确保稳定读取。
- 军事与航空:短波电台通过天调适配复杂环境下的频率变化。
补充说明
调谐不仅涉及电路参数调整,还需考虑环境因素(如金属干扰)对天线性能的影响。现代技术趋向集成化,例如Qorvo的调谐芯片可在微小体积内实现多频段适配。若需更完整的原理图或器件参数,可参考射频工程手册或厂商资料。
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