物理學(xué)家眼中的天線輻射電阻

翻了一下物理書，原來天線的輻射電阻竟是這樣的： 
 
對(duì)于理想無耗發(fā)射天線，激勵(lì)源的高頻振蕩帶動(dòng)天線輻射體內(nèi)的部分電子沿著輻射單元加速運(yùn)動(dòng) ，運(yùn)動(dòng)的電子產(chǎn)生感應(yīng)場，該部分場同時(shí)對(duì)其它電子的加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生遏制，阻礙電子的加速運(yùn)動(dòng)，激勵(lì)源的部分輸出功率要克服這部分阻尼而做功，因而產(chǎn)生輻射電阻。 
 
 
實(shí)際上，對(duì)無耗理想天線，并沒有任何形式的能量被損耗，能量只是以球徑向波導(dǎo)的形式傳向無窮遠(yuǎn)，相對(duì)于天線輸入端，看起來好像能量被損耗掉了而已 
 
一點(diǎn)拙見，還請牛人指教！

網(wǎng)友回復(fù):

既然叫“無耗”，那顯然就沒有能量損耗成熱量，能量只是從一種形式變成另一種(束縛在導(dǎo)體中的交變電流變成空間的電磁波）

網(wǎng)友回復(fù):

關(guān)于"無耗"的問題，當(dāng)然確實(shí)如你說的，顯然沒有能量損耗成熱量 
 
但實(shí)際上，幾乎所有的教材都等效為功率損耗在輻射電阻上，讓人覺得好像的確是被損耗掉了，我要強(qiáng)調(diào)的是該部分能量從未損耗掉，對(duì)包裹天線的假想球面進(jìn)行面積分，實(shí)功率都是一定值，也就是說，離開天線的波在自由空間也未有任何損耗，但是天線能量轉(zhuǎn)換的效率卻非100%，差異在哪呢

網(wǎng)友回復(fù):

差異在電路損耗上了，通過導(dǎo)體的歐姆電阻和介質(zhì)的極化效應(yīng)變成熱量。 
 
之所以將輻射電阻定義為損耗是從電路的觀點(diǎn)來看，電流能變成輻射電磁能，該能量已經(jīng)離開電路系統(tǒng)，可以看成是一種損耗

網(wǎng)友回復(fù):

mark 
學(xué)習(xí)了

網(wǎng)友回復(fù):

mark 受教了

網(wǎng)友回復(fù):

感覺從傳輸線的角度來理解天線，可能更工程化、更通俗一點(diǎn)——雖然不那么嚴(yán)格，也談不上理論高度。 
 
對(duì)于常義的電路，導(dǎo)行電磁波的能量在傳輸線上通過傳導(dǎo)的方式構(gòu)成回路，這個(gè)回路在物理上是有連接的、實(shí)實(shí)在在能看到的； 
 
令傳輸線的兩臂張開、使之成為天線，導(dǎo)行電磁波的能量從傳輸線的一臂流出，通過輻射的方式傳播到無限遠(yuǎn)處、再通過輻射折返回另一臂構(gòu)成回路，這個(gè)回路在物理上是無連接的、看不見摸不著的。 
 
這么一對(duì)比就很清楚了： 
 
對(duì)于常義的、有連接的傳輸線回路（導(dǎo)波場），電磁能量以導(dǎo)行波-導(dǎo)行波的形式，從傳輸線的一臂出發(fā)，經(jīng)過負(fù)載，再回到另一臂； 
 
對(duì)于廣義的、無連接的傳輸線回路（輻射場），電磁能量以導(dǎo)行波-輻射波-導(dǎo)行波的形式，從（廣義）傳輸線的一臂，經(jīng)過假想的負(fù)載（輻射電阻），再回到（廣義）傳輸線的另一臂。 
 
上述廣義傳輸線，就是天線，因此可以作出對(duì)天線的定義：實(shí)現(xiàn)導(dǎo)行波-輻射波能量相互轉(zhuǎn)換的部件； 
 
而對(duì)于默認(rèn)的廣義傳輸線回路模型，實(shí)際上就是無線通信的基礎(chǔ)。 
 
反正我上課的時(shí)候是這樣跟學(xué)生解釋的，不知道是不是有錯(cuò)。如果錯(cuò)了，請大家盡管拍磚，免得我繼續(xù)誤人子弟了，：） 
 
 
 

網(wǎng)友回復(fù):

ls的一個(gè)問題是在天線的情況下，能量流動(dòng)是單向的，即只有天線向外的，沒有(或極少)從無窮遠(yuǎn)回來的。

網(wǎng)友回復(fù):

接觸天線不久

網(wǎng)友回復(fù):

學(xué)習(xí)了，很開眼界

申明：網(wǎng)友回復(fù)良莠不齊，僅供參考。如需專業(yè)解答，請咨詢本站專家，或者學(xué)習(xí)本站天線設(shè)計(jì)視頻培訓(xùn)課程。