半波偶極英文解釋翻譯、半波偶極的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 half-wave dipole

分詞翻譯：

半波的英語翻譯：

【電】 half wave

偶極的英語翻譯：

【化】 dipole
【醫】 dipole

專業解析

半波偶極（Half-Wave Dipole）是天線工程中最基本且廣泛應用的一種線天線結構。其名稱直接體現了其物理特性與工作原理：

術語定義
- 中文：半波偶極
- 英文： Half-Wave Dipole
- 核心含義：指總長度（從一端到另一端）約為工作波長一半（λ/2）的對稱線狀天線。它由兩段長度各約為四分之一波長（λ/4）的直導體（如金屬杆或導線）組成，在中間點（饋電點）進行饋電。
物理結構與工作原理
- 對稱結構：兩臂長度相等，結構對稱。
- 電流分布：當在其中心饋電點施加高頻交流電信號時，電流沿天線臂分布。理想情況下，電流在饋電點（中心）達到最大值，并沿着臂向末端呈正弦規律減小，在末端（開路端）電流減小為零。
- 諧振特性：當天線的物理長度接近其工作頻率對應的自由空間波長的一半時，天線處于諧振狀态。此時，天線的輸入阻抗呈現為純電阻性（通常約為 73 Ω），電抗分量近似為零，使得能量傳輸效率較高，易于與标準的 50 Ω 或 75 Ω 饋線匹配。
- 輻射機制：沿天線臂分布的交變電流産生交變的電磁場，并向空間輻射電磁波。其輻射方向圖在垂直于天線軸的方向（赤道面）輻射最強，而在沿天線軸的方向輻射最弱，呈典型的“8”字形。
關鍵參數與公式
- 長度計算：理想半波偶極天線的總長度 L 由工作頻率 f (或波長 λ) 決定： $$ L approx frac{lambda}{2} = frac{c}{2f} $$ 其中 c 是光速（3 × 10⁸ m/s）。實際設計中，由于末端效應等因素，長度通常略短于理論值（約縮短 5%），需進行修正： $$ L_{actual} approx 0.95 times frac{lambda}{2} $$
- 輸入阻抗：在諧振頻率點，輸入阻抗 Z_in 主要為電阻 Rin： $$ Z{in} approx R_{in} = 73 Omega quad (text{自由空間中}) $$
- 方向性：半波偶極天線具有方向性，其最大方向性系數 D 約為 1.64 (或 2.15 dBi)。
應用與重要性
- 基準天線：半波偶極天線是天線理論和工程中的基準參考天線。許多複雜天線的分析和設計（如八木天線、對數周期天線）都以其輻射特性作為比較基礎。
- 廣泛應用：由于其結構簡單、易于制造、阻抗特性良好（易于匹配），被廣泛應用于廣播、電視接收、業餘無線電、短波通信、射頻識别（RFID）以及衆多測試測量場景中。
- 基本單元：它是構成更大型天線陣列（如偶極子陣列）的基本輻射單元。

權威參考來源：

IEEE Standards & Literature: 電氣與電子工程師協會（IEEE）的出版物和标準（如 IEEE Std 145-2013, IEEE Definitions of Terms for Antennas）是天線術語和定義最權威的來源之一，對偶極子天線有明确定義和詳細描述。可訪問 IEEE Xplore 數字圖書館查詢相關文獻。
經典天線教材：
- Balanis, C. A. Antenna Theory: Analysis and Design (4th ed.). Wiley. (标準教材，深入講解偶極子理論)
- Stutzman, W. L., & Thiele, G. A. Antenna Theory and Design (3rd ed.). Wiley. (另一本權威教材)
- Kraus, J. D., & Marhefka, R. J. Antennas: For All Applications (3rd ed.). McGraw-Hill. (經典教材，講解通俗易懂)
專業工程手冊：
- The ARRL Antenna Book. American Radio Relay League. (業餘無線電經典參考，包含大量實用設計)
- Johnson, R. C. (Ed.). Antenna Engineering Handbook (3rd ed.). McGraw-Hill. (全面的工程參考手冊)

網絡擴展解釋

半波偶極子（Half-Wave Dipole）是天線設計中的基礎元件，以下從定義、結構、工作原理及特性等方面綜合解釋：

1.定義

半波偶極子是一種對稱天線，總長度為工作頻率對應波長的一半（即$L = lambda/2$），由兩根各長$lambda/4$的導體組成，中間通過饋電點連接。它因高效輻射特性被廣泛應用，也被稱為赫茲天線。

2.結構與饋電方式

物理構成：兩根直徑遠小于波長的直導線，總長度$lambda/2$，兩端間距極小（可忽略）。
饋電位置：天線中心點（低電壓、高電流區域）接入傳輸線，稱為中心饋電或電流饋電。
電流分布：中心電流最大，向兩端逐漸減小至零；電壓分布則相反，兩端最大。

3.工作原理

高頻電流通過導體時産生電磁場，形成電磁波輻射。由于長度匹配半波長，電流分布呈現駐波特性，實現高效能量轉換。
在正負半周期交替時，電荷移動方向變化，形成周期性輻射場。

4.關鍵特性

阻抗特性：輸入阻抗約為$73.1 + j42.5 Omega$，通過微調長度可達到諧振（純電阻約$73 Omega$）。
方向性：輻射方向圖為無副瓣的“8”字形，最大輻射方向垂直于天線軸線。
頻寬：覆蓋範圍約3 kHz至300 GHz，但實際帶寬較窄（約5%-10%中心頻率）。

5.應用場景

主要用于短波通信、調頻廣播接收、射頻測試等領域，也是複雜天線（如八木天線）的組成單元。

公式補充

半波偶極子的諧振頻率與波長關系為： $$ f = frac{c}{lambda} $$ 其中$c$為光速，$lambda$為工作波長，天線總長度$L = lambda/2$。