天線的調諧英文解釋翻譯、天線的調諧的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 antenna tuning
分詞翻譯:
天線的英語翻譯:
antenna; antennae
【化】 antenna
【醫】 antenna
調諧的英語翻譯:
tune
【化】 tuning
【經】 debugging
專業解析
在電子工程領域,"天線的調諧" (Tiānxiàn de tiáoxié / Antenna Tuning) 是一個核心概念,指通過調整天線系統或其匹配網絡的電氣參數,使其在特定工作頻率上達到諧振狀态并實現阻抗匹配的過程。其主要目标是最大化天線與發射機或接收機之間的功率傳輸效率,并優化天線的輻射性能。
核心含義與目标:
-
實現諧振 (Achieving Resonance):
- 天線本身具有固有的諧振頻率,此時其電抗分量(感抗或容抗)相互抵消,呈現純電阻性(即輻射電阻)。調諧就是通過調整天線的物理尺寸(如長度)或加載元件(如電感、電容),使其在目标工作頻率上發生諧振。
- 漢英釋義: 使天線在其工作頻率上電抗為零,呈現純電阻狀态。(To make the antenna's reactance zero at its operating frequency, presenting a pure resistance state.)
-
阻抗匹配 (Impedance Matching):
- 即使天線諧振,其輸入阻抗(通常為複數,包含實部電阻和虛部電抗)也可能不等于傳輸線或收發信機的特性阻抗(通常為50歐姆或75歐姆)。阻抗失配會導緻信號功率反射回源端,降低傳輸效率,産生駐波,甚至損壞設備。調諧通過添加阻抗匹配網絡(如L型、π型、T型網絡,或使用傳輸線匹配段)來變換天線的輸入阻抗,使其與源阻抗或傳輸線特性阻抗共轭匹配。
- 漢英釋義: 調整天線輸入阻抗,使其與饋線或發射機/接收機的輸出阻抗相等(共轭匹配),以最大化功率傳輸并最小化反射。(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.)
調諧涉及的關鍵參數與技術:
- 阻抗 (Impedance): 天線輸入端的電阻與電抗的組合。調諧的目标是使其接近目标值(如50 + j0 Ω)。
- 電壓駐波比 (VSWR - Voltage Standing Wave Ratio): 衡量阻抗匹配程度的關鍵指标。理想匹配時VSWR=1:1,失配越嚴重VSWR越大。調諧的目标是降低VSWR(通常目标值小于1.5:1或2:1)。
- 反射系數 (Reflection Coefficient) / 回波損耗 (Return Loss): 與VSWR相關的參數,同樣用于衡量匹配效果。
- 匹配網絡 (Matching Network): 由電感(L)、電容(C)元件或傳輸線段構成的無源網絡,用于實現阻抗變換。調諧過程常指調整這些元件的值。
- 史密斯圓圖 (Smith Chart): 射頻工程師用于分析和設計匹配網絡、可視化阻抗變換過程的強大圖形工具。調諧過程常在史密斯圓圖上進行。
- 可調元件 (Tunable Elements): 如可變電容器、可變電感器或PIN二極管等,用于實現天線頻率或阻抗的實時、動态調整(如手機中的調諧天線)。
應用場景:
- 多頻段天線: 使單個天線結構能在多個離散頻段有效工作。
- 小型化天線: 補償小型天線因尺寸縮減導緻的性能下降(如阻抗失配、帶寬變窄)。
- 環境適應性: 當天線周圍環境(如靠近金屬、人體)改變其阻抗特性時,進行動态調諧以維持性能。
- 優化效率: 在特定工作條件下(如特定頻率點),最大化天線的輻射效率。
權威參考來源:
- IEEE (電氣電子工程師學會): 作為全球最大的專業技術組織,IEEE的出版物和标準是天線與射頻工程領域的權威。其線上資源庫Xplore 包含大量關于天線調諧原理、技術和應用的學術論文和标準文檔(需訂閱)。例如,相關标準如IEEE Std 145-2013 (天線術語定義标準) 和衆多期刊論文詳細論述了天線阻抗匹配理論。
- ARRL (美國無線電轉播聯盟): 其經典著作《ARRL天線手冊》(ARRL Antenna Book) 是業餘無線電愛好者和工程師的實用指南,深入淺出地講解了各種天線的調諧原理和實際操作技巧,包括使用天分儀(Antenna Analyzer)進行調諧的方法。
- 經典教科書:
- Balanis, C. A. (2016). Antenna Theory: Analysis and Design (4th ed.). John Wiley & Sons. 天線理論的權威教材,系統闡述了天線阻抗、匹配網絡和寬帶技術。
- Pozar, D. M. (2011). Microwave Engineering (4th ed.). John Wiley & Sons. 詳細講解了微波網絡理論,包括史密斯圓圖的應用和匹配網絡的設計方法。
"天線的調諧"本質上是優化天線系統在目标頻率下的阻抗特性,使其達到諧振并與傳輸系統良好匹配的過程。這是确保天線高效輻射或接收電磁波、最大化功率傳輸、保障系統穩定工作的關鍵技術手段。實際調諧通常需要借助網絡分析儀等專業儀器進行測量和調整。
網絡擴展解釋
天線調諧是指通過調整天線的物理或電子參數,使其阻抗與傳輸線或設備的輸出阻抗相匹配,從而實現高效信號傳輸和最小化功率反射的過程。以下是詳細解釋:
1.核心目的
- 阻抗匹配:通過調整電感、電容等元件,使天線的輸入阻抗與發射機或饋線特性阻抗(如50Ω)一緻,确保最大功率傳輸。
- 諧振狀态優化:使天線在特定頻率下達到諧振,減少因失諧導緻的信號損耗和反射。
2.實現方式
- 物理調整:改變天線的長度、位置等物理結構,例如調整饋電點或縮短波長以適配頻率。
- 電子調諧:
- 被動調諧:使用固定電容/電感網絡調整阻抗。
- 主動調諧:借助調諧開關(如孔徑調諧開關)動态并入電容或電感,實時調整天線的寄生參數,支持多頻段運行。
3.關鍵組件
- 變壓器:用于阻抗轉換。
- 可變電容/電感:通過調整容抗或感抗實現頻率適配。
- 調諧開關:控制接地路徑或切換調諧網絡,靈活改變天線諧振特性。
4.技術分類
- 靜态調諧:適用于固定頻率場景,如短波電台,通過預設參數匹配阻抗。
- 動态調諧:用于移動設備(如手機),根據當前通信頻段自動調整,支持5G、Wi-Fi等多頻段需求。
5.應用場景
- 無線通信:提升基站和移動設備的天線效率,擴大覆蓋範圍。
- 射頻識别(RFID):優化智能貨架、醫療耗材管理等場景的天線駐波比,确保穩定讀取。
- 軍事與航空:短波電台通過天調適配複雜環境下的頻率變化。
補充說明
調諧不僅涉及電路參數調整,還需考慮環境因素(如金屬幹擾)對天線性能的影響。現代技術趨向集成化,例如Qorvo的調諧芯片可在微小體積内實現多頻段適配。若需更完整的原理圖或器件參數,可參考射頻工程手冊或廠商資料。
分類
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