Answers:
很抱歉,这个答案很复杂。我尝试着重于要点。它并不是要对天线进行全面处理。
地面和大地。
如果说“接地”是指物理连接到地球,那么答案显然不是,否则通信卫星或太空探测器将无法工作。如果“接地”是指电路中的一点,电路中的所有其他电压均参考(0V),则答案是肯定的。
天线通过发射或接收电磁波来工作。(请参阅Maxwell,Hertz等人)
电磁波-天线类型和形状:
电磁波可以从它们的电场或磁场 (或两者)中检测出来。该波也可以被极化,因此天线也可以针对该极化进行优化。天线的“增益”可以通过使其具有方向性,向其添加额外的元素或使用成形的反射镜来增加。因此,各种各样的形状和尺寸以及简单古怪的外观设计可以优化不同波长下的接收(或传输)。
“简单”的单极子。
垂直天线(通常与晶体一起使用)会检测电场。这会使天线上的电荷“上下”移动,产生很小但可测量的交流电。当天线的物理尺寸与EM波的波长匹配时,效果最大。(请参见共振效果)不需要将天线连接到任何物体。
这种类型的天线是全向的。
将(弱)信号耦合到接收器需要调谐和阻抗匹配。对于天线,这是通过LC调谐电路(坦克)执行的。调谐电路将放大一个选定的窄频带(请参阅Q因子)。可以分接调谐线圈(例如在自动变压器中),也可以使用单独的线圈来优化天线上的负载,因为其中有些能量会传递到“无线电”电路。消耗过多的能量会抑制响应。保持较高的Q因子可让您轻松分离各个传输。(选择性)
为了最大程度地发挥这种效果,天线的长度应与信号的波长有关。地面(地球)充当反射表面(不充当返回导体),并且可以使天线的有效长度增加一倍,从而产生偶极天线。此接地平面的效果可以通过使用金属制成的片材(良导体)或甚至金属丝得到改善。
常见的八木阵列(电视天线)证明了这一想法。信号来自折叠偶极子。其他元素是偶极子(水平或垂直极化或两者兼有)。这些天线充当无源天线,并以相移的方式重新传输入射波,从而增加了主接收天线处的信号强度。八木对方向很敏感。
便携式收音机。
便携式收音机中的天线是缠绕在铁氧体棒上的线圈。(环形天线)并检测EM波的磁场分量。这种变化的磁场在线圈中感应出电压。线圈与可变电容器形成调谐电路。第二个“输出”线圈或初级线圈阻抗上的一个“抽头”与放大器电路匹配,而没有加载调谐电路,从而产生了急剧调谐的天线。
环形天线的方向性很强,您可以通过将便携式收音机旋转360度来轻松观察。
请注意,调谐电路的一端连接到无线电电路其余部分的“地”或0V。您还可以添加第二天线(通常是一段电线或“鞭状”天线),通常通过一个小电容器将其连接到线圈的“热”端或铁氧体条上的一个单独的线圈。这吸收了信号的电场成分并改善了接收效果。