گەپ كەلگەندەئانتېننالار، كىشىلەرنى ئەڭ ئەندىشىگە سالىدىغان سوئال «رادىئاتسىيە ئەمەلىيەتتە قانداق قولغا كەلتۈرۈلىدۇ؟» سىگنال مەنبەسى ھاسىل قىلغان ئېلېكترو ماگنىت مەيدانى قانداق قىلىپ يەتكۈزۈش لىنىيىسى ۋە ئانتېننانىڭ ئىچىدە تارقىلىدۇ ۋە ئاخىرىدا ئانتېننادىن «ئايرىلىپ» ئەركىن بوشلۇق دولقۇنىنى ھاسىل قىلىدۇ.
1. يەككە سىملىق رادىئاتسىيە
1-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، qv (Coulomb/m³) بىلەن ئىپادىلەنگەن زەرەت زىچلىقىنىڭ كېسىشمە يۈزى a ۋە ھەجىمى V بولغان يۇمىلاق سىمدا تەكشى تارقالغانلىقىنى پەرەز قىلايلى.
1-رەسىم
V ھەجىمدىكى ئومۇمىي زەرەت Q z يۆنىلىشىدە بىردەك Vz (m/s) سۈرئەت بىلەن ھەرىكەت قىلىدۇ. سىمنىڭ كېسىشمە يۈزىدىكى توك زىچلىقى Jz نىڭ تۆۋەندىكىدەك ئىكەنلىكىنى ئىسپاتلىغىلى بولىدۇ:
Jz = qv vz （1）
ئەگەر سىم ئىدىئال ئۆتكۈزگۈچتىن ياسالغان بولسا، سىم يۈزىدىكى توك زىچلىقى Js تۆۋەندىكىدەك بولىدۇ:
Js = qs vz (2)
بۇ يەردە qs يۈزەكى زەرەت زىچلىقى. ئەگەر سىم ناھايىتى نېپىز بولسا (ئەڭ ياخشىسى، رادىئۇس 0 بولسا)، سىمدىكى توك كۈچىنى تۆۋەندىكىدەك ئىپادىلىگىلى بولىدۇ:
Iz = ql vz (3)
بۇ يەردە ql (كۇلومب/مېتىر) بىرلىك ئۇزۇنلۇققا توغرا كېلىدىغان زەرەت.
بىز ئاساسلىقى ئىنچىكە سىملار بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇپ، بۇ يەكۈنلەر يۇقىرىدىكى ئۈچ ئەھۋالغا ماس كېلىدۇ. ئەگەر توك ۋاقتىغا قاراپ ئۆزگەرسە، (3) فورمۇلاسىنىڭ ۋاقىتقا نىسبەتەن ھاسىلىسى تۆۋەندىكىدەك بولىدۇ:
(4)
az زەرەت تېزلىنىشى. ئەگەر سىم ئۇزۇنلۇقى l بولسا، (4) نى تۆۋەندىكىدەك يېزىشقا بولىدۇ:
(5)
(5)-تەڭلىمە توك بىلەن زەرەت ئوتتۇرىسىدىكى ئاساسىي مۇناسىۋەت، شۇنداقلا ئېلېكترو ماگنىت رادىئاتسىيەسىنىڭ ئاساسىي مۇناسىۋىتى. ئاددىي قىلىپ ئېيتقاندا، رادىئاتسىيە ھاسىل قىلىش ئۈچۈن، ۋاقىتقا قاراپ ئۆزگىرىدىغان توك ياكى زەرەتنىڭ تېزلىنىشى (ياكى ئاستىلىشى) بولۇشى كېرەك. بىز ئادەتتە ۋاقىت گارمونىك قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا توكنى تىلغا ئالىمىز، زەرەت كۆپىنچە ئۆتكۈنچى قوللىنىشچان پروگراممىلاردا تىلغا ئېلىنىدۇ. زەرەتنىڭ تېزلىنىشى (ياكى ئاستىلىشى) ھاسىل قىلىش ئۈچۈن، سىم ئېگىلىپ، قاتلىنىپ ۋە ئۈزۈلۈپ تۇرۇشى كېرەك. زەرەت ۋاقىت گارمونىك ھەرىكىتىدە تەۋرىنىش قىلغاندا، ئۇ يەنە دەۋرىيلىك زەرەتنىڭ تېزلىنىشى (ياكى ئاستىلىشى) ياكى ۋاقىتقا قاراپ ئۆزگىرىدىغان توكنى ھاسىل قىلىدۇ. شۇڭا:
1) ئەگەر زەرەت ھەرىكەت قىلمىسا، توك ۋە رادىئاتسىيە بولمايدۇ.
2) ئەگەر زەرەت مۇقىم سۈرئەتتە ھەرىكەت قىلسا:
a. ئەگەر سىم تۈز ۋە چەكسىز ئۇزۇنلۇقتا بولسا، رادىئاتسىيە بولمايدۇ.
b. ئەگەر سىم ئېگىلىپ، قاتلىنىپ ياكى ئۈزۈلۈپ قالسا، 2-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، رادىئاتسىيە بار.
3) ئەگەر زەرەت ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ تەۋرىنىپ تۇرسا، سىم تۈز بولسىمۇ، زەرەت نۇرلىنىدۇ.
2-رەسىم
2(d)-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، ئوچۇق ئۇچىدىكى يۈك ئارقىلىق يەر بىلەن تۇتاشتۇرغىلى بولىدىغان ئوچۇق سىمغا ئۇلانغان ئىمپۇلسلىق مەنبەنى كۆرۈش ئارقىلىق رادىئاتسىيە مېخانىزمىنى سۈپەتلىك چۈشىنىشكە بولىدۇ. سىم دەسلەپتە ئېنېرگىيە بىلەن تەمىنلەنگەندە، سىمدىكى زەرەتلەر (ئەركىن ئېلېكترونلار) مەنبە ھاسىل قىلغان ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرى تەرىپىدىن ھەرىكەتكە كەلتۈرۈلىدۇ. زەرەتلەر سىمنىڭ مەنبە ئۇچىدا تېزلىنىپ، ئۇچىدا ئەكس ئەتكەندە ئاستىلىغاندا (دەسلەپكى ھەرىكەتكە نىسبەتەن مەنپىي تېزلىنىش)، ئۇنىڭ ئۇچىدا ۋە سىمنىڭ قالغان قىسمىدا رادىئاتسىيە مەيدانى ھاسىل بولىدۇ. زەرەتلەرنىڭ تېزلىنىشى زەرەتلەرنى ھەرىكەتكە كەلتۈرىدىغان ۋە مۇناسىۋەتلىك رادىئاتسىيە مەيدانىنى ھاسىل قىلىدىغان سىرتقى كۈچ مەنبەسى تەرىپىدىن ئەمەلگە ئاشىدۇ. سىمنىڭ ئۇچىدىكى زەرەتلەرنىڭ ئاستىلىشى سىمنىڭ ئۇچىدا مەركەزلەشكەن زەرەتلەرنىڭ توپلىنىشىدىن كېلىپ چىققان ئىندۇكسىيە مەيدانى بىلەن مۇناسىۋەتلىك ئىچكى كۈچلەر تەرىپىدىن ئەمەلگە ئاشىدۇ. سىمنىڭ ئۇچىدا سۈرئىتى نۆلگە چۈشكەندە، ئىچكى كۈچلەر زەرەتنىڭ توپلىنىشىدىن ئېنېرگىيە ئالىدۇ. شۇڭلاشقا، ئېلېكتر مەيدانىنىڭ قوزغىلىشى سەۋەبىدىن زەرەتلەرنىڭ تېزلىنىشى ۋە سىم ئىمپېدانسىنىڭ ئۈزۈلمەسلىكى ياكى سىلىق ئەگرى سىزىقى سەۋەبىدىن زەرەتلەرنىڭ ئاستىلىشى ئېلېكترو ماگنىت رادىئاتسىيەسىنىڭ ھاسىل بولۇش مېخانىزمىدۇر. ماكسۋېل تەڭلىمىسىدە توك زىچلىقى (Jc) ۋە زەرەت زىچلىقى (qv) نىڭ ھەر ئىككىسى مەنبە ئاتالغۇسى بولسىمۇ، زەرەت تېخىمۇ ئاساسىي مىقدار دەپ قارىلىدۇ، بولۇپمۇ ئۆتكۈنچى مەيدانلار ئۈچۈن. رادىئاتسىيەنىڭ بۇ چۈشەندۈرۈشى ئاساسلىقى ئۆتكۈنچى ھالەتلەر ئۈچۈن ئىشلىتىلسىمۇ، ئۇ يەنە مۇقىم ھالەت رادىئاتسىيەسىنى چۈشەندۈرۈشكىمۇ ئىشلىتىلىدۇ.
بىر قانچە ئېسىل نەرسىلەرنى تەۋسىيە قىلىمەنئانتېننا مەھسۇلاتلىرىئىشلەپچىقارغانRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4（0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. ئىككى سىملىق رادىئاتسىيە
3(a)-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، ئىككى ئۆتكۈزگۈچلۈك ئانتېنناغا ئۇلانغان توك يەتكۈزۈش لىنىيىسىگە توك مەنبەسىنى ئۇلاڭ. ئىككى سىملىق لىنىيىگە توك بېرىش ئۆتكۈزگۈچلەر ئارىسىدا ئېلېكتر مەيدانى ھاسىل قىلىدۇ. ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرى ھەر بىر ئۆتكۈزگۈچكە ئۇلانغان ئەركىن ئېلېكترونلارغا (ئاتوملاردىن ئاسان ئايرىلىدىغان) تەسىر كۆرسىتىدۇ ۋە ئۇلارنى ھەرىكەتكە كەلتۈرىدۇ. توكلارنىڭ ھەرىكىتى توك ھاسىل قىلىدۇ، بۇ ئۆز نۆۋىتىدە ماگنىت مەيدانى ھاسىل قىلىدۇ.
3-رەسىم
بىز ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرىنىڭ مۇسبەت زەرەتلەر بىلەن باشلىنىپ، مەنپىي زەرەتلەر بىلەن ئاخىرلىشىدىغانلىقىنى قوبۇل قىلدۇق. ئەلۋەتتە، ئۇلار مۇسبەت زەرەتلەر بىلەن باشلىنىپ چەكسىزلىكتە ئاخىرلىشىشى مۇمكىن؛ ياكى چەكسىزلىكتىن باشلىنىپ مەنپىي زەرەتلەر بىلەن ئاخىرلىشىشى مۇمكىن؛ ياكى ھېچقانداق زەرەت بىلەن باشلانمايدىغان ۋە ئاخىرلاشمايدىغان يېپىق ھالقىلارنى ھاسىل قىلىشى مۇمكىن. فىزىكىدا ماگنىت زەرەتلىرى بولمىغاچقا، ماگنىت مەيدانى سىزىقلىرى ھەمىشە توك ئېلىپ يۈرىدىغان ئۆتكۈزگۈچلەرنىڭ ئەتراپىدا يېپىق ھالقىلارنى ھاسىل قىلىدۇ. بەزى ماتېماتىكىلىق فورمۇلالاردا، توك ۋە ماگنىت مەنبەلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ھەل قىلىش چارىلىرى ئوتتۇرىسىدىكى قوشلىقنى كۆرسىتىش ئۈچۈن، ئېكۋىۋالېنت ماگنىت زەرەتلىرى ۋە ماگنىت توكلىرى كىرگۈزۈلگەن.
ئىككى ئۆتكۈزگۈچ ئارىسىغا سىزىلغان ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرى زەرەتنىڭ تەقسىملىنىشىنى كۆرسىتىشكە ياردەم بېرىدۇ. ئەگەر بىز توك مەنبەسىنىڭ سىنۇسلۇق ئىكەنلىكىنى پەرەز قىلساق، ئۆتكۈزگۈچلەر ئارىسىدىكى ئېلېكتر مەيدانىنىڭمۇ سىنۇسلۇق بولۇپ، دەۋرى مەنبەنىڭكىگە تەڭ بولىدۇ دەپ قارايمىز. ئېلېكتر مەيدانى كۈچلۈكلۈكىنىڭ نىسبىي چوڭلۇقى ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرىنىڭ زىچلىقى بىلەن ئىپادىلىنىدۇ، كۆرسەتكۈچلەر نىسبىي يۆنىلىشنى (مۇسبەت ياكى مەنپىي) كۆرسىتىدۇ. ئۆتكۈزگۈچلەر ئارىسىدا ۋاقىتقا قاراپ ئۆزگىرىدىغان ئېلېكتر ۋە ماگنىت مەيدانلىرىنىڭ ھاسىل بولۇشى ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنىنى شەكىللەندۈرىدۇ، بۇ 3(a)-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، يەتكۈزۈش لىنىيىسى بويىچە تارقىلىدۇ. ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنى زەرەت ۋە ئۇنىڭغا ماس كېلىدىغان توك بىلەن ئانتېنناغا كىرىدۇ. ئەگەر بىز ئانتېننا قۇرۇلمىسىنىڭ بىر قىسمىنى چىقىرىۋەتسەك، 3(b)-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرىنىڭ ئوچۇق ئۇچلىرىنى «ئۇلاش» ئارقىلىق ئەركىن بوشلۇق دولقۇنى ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ (نۇقتىلىق سىزىقلار بىلەن كۆرسىتىلگەن). ئەركىن بوشلۇق دولقۇنىمۇ دەۋرىيلىك، ئەمما تۇراقلىق باسقۇچ نۇقتىسى P0 نۇر سۈرئىتىدە سىرتقا قاراپ ھەرىكەت قىلىدۇ ۋە يېرىم ۋاقىت ئىچىدە λ/2 (P1 گىچە) ئارىلىقنى بېسىپ ئۆتىدۇ. ئانتېننانىڭ يېنىدا، تۇراقلىق فازا نۇقتىسى P0 نۇر سۈرئىتىدىن تېز ھەرىكەتلىنىدۇ ۋە ئانتېننادىن يىراق نۇقتىلاردا نۇر سۈرئىتىگە يېقىنلىشىدۇ. 4-رەسىمدە λ∕2 ئانتېننانىڭ t = 0، t/8، t/4 ۋە 3T/8 دىكى ئەركىن بوشلۇق ئېلېكتر مەيدانى تەقسىملىنىشى كۆرسىتىلگەن.
4-رەسىم λ∕2 ئانتېنناسىنىڭ t = 0، t/8، t/4 ۋە 3T/8 دىكى ئەركىن بوشلۇق ئېلېكتر مەيدانى تەقسىملىنىشى
يېتەكلەنگەن دولقۇنلارنىڭ قانداق قىلىپ ئانتېننادىن ئايرىلىپ، ئاخىرىدا بوش بوشلۇقتا تارقىلىشى نامەلۇم. يېتەكلەنگەن ۋە بوش بوشلۇق دولقۇنلىرىنى سۇ دولقۇنلىرىغا سېلىشتۇرالايمىز، بۇ دولقۇنلار تىنچ سۇغا تاش چۈشۈش ياكى باشقا ئۇسۇللار بىلەن پەيدا بولۇشى مۇمكىن. سۇدىكى قالايمىقانچىلىق باشلانغاندىن كېيىن، سۇ دولقۇنلىرى پەيدا بولۇپ، سىرتقا تارقىلىشقا باشلايدۇ. قالايمىقانچىلىق توختىغان تەقدىردىمۇ، دولقۇنلار توختىمايدۇ، بەلكى ئالدىغا تارقىلىشنى داۋاملاشتۇرىدۇ. ئەگەر قالايمىقانچىلىق داۋاملاشسا، يېڭى دولقۇنلار ئۈزلۈكسىز پەيدا بولىدۇ، ۋە بۇ دولقۇنلارنىڭ تارقىلىشى باشقا دولقۇنلاردىن ئارقىدا قالىدۇ.
ئېلېكتر دولقۇنلىرى سەۋەبىدىن پەيدا بولغان ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنلىرىغىمۇ ئوخشاش. ئەگەر مەنبەدىن كەلگەن دەسلەپكى ئېلېكتر دولقۇنلىرى قىسقا مۇددەتلىك بولسا، پەيدا بولغان ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنلىرى يەتكۈزۈش لىنىيىسى ئىچىدە تارقىلىدۇ، ئاندىن ئانتېنناغا كىرىدۇ ۋە ئاخىرىدا بوش بوشلۇق دولقۇنى سۈپىتىدە تارقىلىدۇ، گەرچە قوزغىلىش مەۋجۇت بولمىسىمۇ (سۇ دولقۇنى ۋە ئۇلار پەيدا قىلغان قالايمىقانچىلىققا ئوخشاش). ئەگەر ئېلېكتر دولقۇنلىرى ئۈزلۈكسىز بولسا، ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنلىرى ئۈزلۈكسىز مەۋجۇت بولۇپ، تارقىلىش جەريانىدا ئۇلارنىڭ ئارقىسىدىن يېقىندىن ئەگىشىدۇ، بۇ 5-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن ئىككى كونۇسلۇق ئانتېننادا كۆرسىتىلگەندەك. ئېلېكتر ماگنىت دولقۇنلىرى يەتكۈزۈش لىنىيىسى ۋە ئانتېننا ئىچىدە بولغاندا، ئۇلارنىڭ مەۋجۇتلۇقى ئۆتكۈزگۈچنىڭ ئىچىدىكى ئېلېكتر زەرەتلىرىنىڭ مەۋجۇتلۇقى بىلەن مۇناسىۋەتلىك. قانداقلا بولمىسۇن، دولقۇنلار تارقىلغاندا، ئۇلار يېپىق ئايلانما ھاسىل قىلىدۇ ۋە مەۋجۇتلۇقىنى ساقلاپ قالىدىغان زەرەت يوق. بۇ بىزنى تۆۋەندىكىدەك خۇلاسىگە ئېلىپ كېلىدۇ:
مەيداننى قوزغىتىش ئۈچۈن زەرەتنىڭ تېزلىنىشى ۋە ئاستىلىشى تەلەپ قىلىنىدۇ، ئەمما مەيداننى ساقلاش ئۈچۈن زەرەتنىڭ تېزلىنىشى ۋە ئاستىلىشى تەلەپ قىلىنمايدۇ.
5-رەسىم
3. دىپول رادىئاتسىيەسى
بىز ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرىنىڭ ئانتېننادىن ئايرىلىپ، ئەركىن بوشلۇق دولقۇنىنى ھاسىل قىلىش مېخانىزمىنى چۈشەندۈرۈشكە تىرىشىمىز، مىسال سۈپىتىدە دىپول ئانتېنناسىنى ئالىمىز. بۇ ئاددىيلاشتۇرۇلغان چۈشەندۈرۈش بولسىمۇ، ئۇ يەنە كىشىلەرنىڭ ئەركىن بوشلۇق دولقۇنىنىڭ ھاسىل بولۇشىنى سېزىمچانلىق بىلەن كۆرۈشىگە شارائىت ھازىرلايدۇ. 6(a)-رەسىمدە دەۋرىيلىكنىڭ بىرىنچى چارىكىدە ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرى λ∕4 سىرتقا قاراپ ھەرىكەت قىلغاندا دىپولنىڭ ئىككى قولى ئارىسىدا ھاسىل بولغان ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرى كۆرسىتىلگەن. بۇ مىسال ئۈچۈن، شەكىللەنگەن ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرىنىڭ سانى 3 دەپ پەرەز قىلايلى. دەۋرىيلىكنىڭ كېيىنكى چارىكىدە، دەسلەپكى ئۈچ ئېلېكتر مەيدانى سىزىقى يەنە بىر λ∕4 يۆتكىلىدۇ (باشلىنىش نۇقتىسىدىن جەمئىي λ∕2)، ۋە ئۆتكۈزگۈچتىكى زەرەت زىچلىقى تۆۋەنلەشكە باشلايدۇ. ئۇنى دەۋرىيلىكنىڭ بىرىنچى يېرىمىنىڭ ئاخىرىدا ئۆتكۈزگۈچتىكى زەرەتلەرنى بىكار قىلىدىغان قارشى زەرەتلەرنىڭ كىرگۈزۈلۈشى بىلەن شەكىللەنگەن دەپ قاراشقا بولىدۇ. قارشى زەرەتلەر ھاسىل قىلغان ئېلېكتر مەيدانى سىزىقلىرى 3 بولۇپ، λ∕4 ئارىلىقىنى يۆتكىيدۇ، بۇ 6(b)-رەسىمدىكى نۇقتىلىق سىزىقلار بىلەن ئىپادىلىنىدۇ.
ئاخىرقى نەتىجە شۇكى، بىرىنچى λ∕4 ئارىلىقىدا ئۈچ تۆۋەنگە قاراپ ئېلىكتىر مەيدانى سىزىقى، ئىككىنچى λ∕4 ئارىلىقىدا ئوخشاش ساندا يۇقىرىغا قاراپ ئېلىكتىر مەيدانى سىزىقى بار. ئانتېننادا ساپ زەرەت يوق بولغاچقا، ئېلىكتىر مەيدانى سىزىقلىرى ئۆتكۈزگۈچتىن ئايرىلىشقا ۋە بىرلىشىپ يېپىق ئايلانما ھاسىل قىلىشقا مەجبۇر بولىدۇ. بۇ 6(c)-رەسىمدە كۆرسىتىلگەن. ئىككىنچى يېرىمىدا ئوخشاش فىزىكىلىق جەريان داۋاملىشىدۇ، ئەمما يۆنىلىشنىڭ ئەكسىچە ئىكەنلىكىگە دىققەت قىلىڭ. ئۇنىڭدىن كېيىن، بۇ جەريان تەكرارلىنىدۇ ۋە چەكسىز داۋاملىشىدۇ، 4-رەسىمدىكىگە ئوخشاش ئېلىكتىر مەيدانى تەقسىماتىنى ھاسىل قىلىدۇ.
6-رەسىم
ئانتېننالار ھەققىدە تېخىمۇ كۆپ مەلۇماتقا ئېرىشىش ئۈچۈن بۇ يەرگە كىرىڭ:
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2024-يىلى 6-ئاينىڭ 20-كۈنى
