半波偶极英文解释翻译、半波偶极的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 half-wave dipole

分词翻译：

半波的英语翻译：

【电】 half wave

偶极的英语翻译：

【化】 dipole
【医】 dipole

专业解析

半波偶极（Half-Wave Dipole）是天线工程中最基本且广泛应用的一种线天线结构。其名称直接体现了其物理特性与工作原理：

术语定义
- 中文：半波偶极
- 英文： Half-Wave Dipole
- 核心含义：指总长度（从一端到另一端）约为工作波长一半（λ/2）的对称线状天线。它由两段长度各约为四分之一波长（λ/4）的直导体（如金属杆或导线）组成，在中间点（馈电点）进行馈电。
物理结构与工作原理
- 对称结构：两臂长度相等，结构对称。
- 电流分布：当在其中心馈电点施加高频交流电信号时，电流沿天线臂分布。理想情况下，电流在馈电点（中心）达到最大值，并沿着臂向末端呈正弦规律减小，在末端（开路端）电流减小为零。
- 谐振特性：当天线的物理长度接近其工作频率对应的自由空间波长的一半时，天线处于谐振状态。此时，天线的输入阻抗呈现为纯电阻性（通常约为 73 Ω），电抗分量近似为零，使得能量传输效率较高，易于与标准的 50 Ω 或 75 Ω 馈线匹配。
- 辐射机制：沿天线臂分布的交变电流产生交变的电磁场，并向空间辐射电磁波。其辐射方向图在垂直于天线轴的方向（赤道面）辐射最强，而在沿天线轴的方向辐射最弱，呈典型的“8”字形。
关键参数与公式
- 长度计算：理想半波偶极天线的总长度 L 由工作频率 f (或波长 λ) 决定： $$ L approx frac{lambda}{2} = frac{c}{2f} $$ 其中 c 是光速（3 × 10⁸ m/s）。实际设计中，由于末端效应等因素，长度通常略短于理论值（约缩短 5%），需进行修正： $$ L_{actual} approx 0.95 times frac{lambda}{2} $$
- 输入阻抗：在谐振频率点，输入阻抗 Z_in 主要为电阻 Rin： $$ Z{in} approx R_{in} = 73 Omega quad (text{自由空间中}) $$
- 方向性：半波偶极天线具有方向性，其最大方向性系数 D 约为 1.64 (或 2.15 dBi)。
应用与重要性
- 基准天线：半波偶极天线是天线理论和工程中的基准参考天线。许多复杂天线的分析和设计（如八木天线、对数周期天线）都以其辐射特性作为比较基础。
- 广泛应用：由于其结构简单、易于制造、阻抗特性良好（易于匹配），被广泛应用于广播、电视接收、业余无线电、短波通信、射频识别（RFID）以及众多测试测量场景中。
- 基本单元：它是构成更大型天线阵列（如偶极子阵列）的基本辐射单元。

权威参考来源：

IEEE Standards & Literature: 电气与电子工程师协会（IEEE）的出版物和标准（如 IEEE Std 145-2013, IEEE Definitions of Terms for Antennas）是天线术语和定义最权威的来源之一，对偶极子天线有明确定义和详细描述。可访问 IEEE Xplore 数字图书馆查询相关文献。
经典天线教材：
- Balanis, C. A. Antenna Theory: Analysis and Design (4th ed.). Wiley. (标准教材，深入讲解偶极子理论)
- Stutzman, W. L., & Thiele, G. A. Antenna Theory and Design (3rd ed.). Wiley. (另一本权威教材)
- Kraus, J. D., & Marhefka, R. J. Antennas: For All Applications (3rd ed.). McGraw-Hill. (经典教材，讲解通俗易懂)
专业工程手册：
- The ARRL Antenna Book. American Radio Relay League. (业余无线电经典参考，包含大量实用设计)
- Johnson, R. C. (Ed.). Antenna Engineering Handbook (3rd ed.). McGraw-Hill. (全面的工程参考手册)

网络扩展解释

半波偶极子（Half-Wave Dipole）是天线设计中的基础元件，以下从定义、结构、工作原理及特性等方面综合解释：

1.定义

半波偶极子是一种对称天线，总长度为工作频率对应波长的一半（即$L = lambda/2$），由两根各长$lambda/4$的导体组成，中间通过馈电点连接。它因高效辐射特性被广泛应用，也被称为赫兹天线。

2.结构与馈电方式

物理构成：两根直径远小于波长的直导线，总长度$lambda/2$，两端间距极小（可忽略）。
馈电位置：天线中心点（低电压、高电流区域）接入传输线，称为中心馈电或电流馈电。
电流分布：中心电流最大，向两端逐渐减小至零；电压分布则相反，两端最大。

3.工作原理

高频电流通过导体时产生电磁场，形成电磁波辐射。由于长度匹配半波长，电流分布呈现驻波特性，实现高效能量转换。
在正负半周期交替时，电荷移动方向变化，形成周期性辐射场。

4.关键特性

阻抗特性：输入阻抗约为$73.1 + j42.5 Omega$，通过微调长度可达到谐振（纯电阻约$73 Omega$）。
方向性：辐射方向图为无副瓣的“8”字形，最大辐射方向垂直于天线轴线。
频宽：覆盖范围约3 kHz至300 GHz，但实际带宽较窄（约5%-10%中心频率）。

5.应用场景

主要用于短波通信、调频广播接收、射频测试等领域，也是复杂天线（如八木天线）的组成单元。

公式补充

半波偶极子的谐振频率与波长关系为： $$ f = frac{c}{lambda} $$ 其中$c$为光速，$lambda$为工作波长，天线总长度$L = lambda/2$。