浅谈电磁波相位



电磁波相位,如果不是电子和无线点专业的人根本接触不到。我也是在跟一个Ham通联的过程中第一次听过这个词,但是我瞬间就明白了什么是电磁波相位。很多玩了十几年的老Ham可能都没有接触过电磁波相位的知识。所以我想有必要做一下科普。


电磁波相位,如果不是电子和无线点专业的人根本接触不到。我也是在跟一个Ham通联的过程中第一次听过这个词,但是我瞬间就明白了什么是电磁波相位。很多玩了十几年的老Ham可能都没有接触过电磁波相位的知识。所以我想有必要做一下科普。

如果你了解交流电,那很容易理解电磁波相位,他们原理一样。如果你不了解也没有关系,我会用其他方式解释。

我们在玩无线电的时候对于天馈系统,更多的是考虑极化方向,驻波和增益。这几项都是能直观感受到的,且不需要复杂设备测试(驻波表和天线分析仪),电磁波相位很少有人去关注。
什么是电磁波相位?

电磁波跟声音很像,它们的很多理论都通用。如果玩过音响,就能很快理解什么是相位。

从功放到音箱需要通过音频线连接,功放的接线柱分成红色和黑色两个。音箱端的接线柱也同样是黑色和红色两个。正确的连接方法就是红接红,黑接黑。

如果接反了会怎样?当音频信号发出指令让扬声器锥盆向外推,如果接反了,扬声器此时就会向内拉扬声器锥盆。音乐可以正常播放,如果左右两个省道,其中一个相位接反了,声音就会很奇怪,这就是音箱的相位接反了。

你可以理解成一场网球赛:

球场宽度:带宽,例如25Khz, 12.5Khz

发球速度:频率,430MHz

网球在25Khz 的场地内,以430MHz 频率被两个选手打来打去。

A 把网球打到B的一端就是 正相位

B 把网球打到A的一端就是 负相位

本应该 A 选手发球,结果 B 选手发了球,这就是相位错误。
什么决定了相位方向?

我在跟一个Ham通联的时候,他说单位里采购摩托罗拉的中继产品,厂家会配原装馈线,需要长度可能跟厂家说,厂家会配合适长度的馈线,厂家不建议她们自己制作馈线,问原因,厂家说会影响效果。他说的确原厂的馈线效果好,观察唯一不同就是,原厂的馈线的接头是注塑的,不是手工制作焊接的。

我的分析就是厂家的馈线是根据使用频率做了电磁波相位角匹配的。相位角跟极化角都会影响接收和发射效果。极化方向很容易调整,相位需要设备调试。

对电磁波相位直接产生影响的因素就是馈线的长度。通过修建馈线的长度,就能制作出不同相位角的馈线。

通过公式计算,也能计算出不同相位需要馈线的长度。
为什么不能使用三通同时安装两部天线?

你是否听过天线阵这个词?是否尝试过DIY天线阵?

单个高增益八木天线具有指向性,接收范围角度小。八木天线阵能弥补这个缺陷,即增加接收范围,也兼备高增益。

你是否想过使用三通(一进二出)来同时安装两个天线呢?我还曾经想过使用四通实现三个八木天线垂直极化安装,120度夹角,实现360度覆盖。

如果是试过,一定是失败的。

失败原因就是每个天线的相位角不同。同频同播天线,相同频率两个相位角不同,会相互压制。除此之外还有功率分配的问题,需要用到一个设备角功分器。

所以在民用领域很少有天线阵,同频同播等等技术的应用。

汽车排气管消音,还有降噪耳机,就是用这种原理实现的。即相同频率发射一个反相位的声音,声音就消失了。

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