¿Por qué una varilla horizontal es una longitud de onda completa orientada radialmente a una antena de transmisión no es la mejor antena receptora?

Siempre me ha costado conseguir una buena comprensión física de las ondas electromagnéticas. Hice todo el enfoque de la ecuación de Maxwell, escribí la herramienta de resolución de elementos de contorno, pero no puedo racionalizar eso con una comprensión fenomenológica de E / M. Las ondas se propagan radialmente desde una antena de transmisión, por lo que tiene un campo eléctrico variable en el tiempo/distancia en una dirección radial. Una varilla horizontal de onda completa con tomas de alimentación a 1/4 y 3/4 de su longitud parece que debería ser el mejor receptor. Ayúdame a entender mejor, si me equivoco.

diagrama

¿Cuál es la apertura efectiva de su antena en la orientación en la que se coloca?

Respuestas (3)

Es cierto que las variaciones en la intensidad de campo se propagan radialmente desde el transmisor.

Sin embargo, como muestra su diagrama, los campos en sí mismos son campos vectoriales , y la orientación de los vectores (tanto eléctricos como magnéticos) está en ángulo recto con la dirección de propagación. No tienen ningún efecto sobre un conductor orientado radialmente.


En un comentario mencionas:

Ahora, estoy pensando en la antena receptora como una guía de ondas.

Sí, esa es una buena analogía. De hecho, ese es el principio detrás de la antena de bebidas al que se refiere hotpaw2 . Funciona solo porque está físicamente cerca del suelo, lo que lo convierte en parte de una línea de transmisión, una especie de guía de ondas. El campo E que se propaga induce un voltaje entre el cable y la tierra. Esta onda de voltaje se mueve a lo largo del cable aproximadamente a la misma velocidad que la onda de radio, lo que refuerza las señales que provienen de la dirección correcta. Las señales que llegan desde otros ángulos interfieren consigo mismas de forma destructiva.

Gracias, @Dave. Buenos pensamientos para iluminar mi mente. Ahora, estoy pensando en la antena receptora como una guía de ondas.

Las ondas no solo varían a medida que se propagan radialmente, sino que, para una antena de transmisión vertical, el campo EM también variará verticalmente.

Esto se debe a que una antena vertical tiene una altura finita, por lo que la parte superior e inferior no irradian en la misma fase (debido a la velocidad de propagación de la luz desde la parte inferior hasta la parte superior de la antena). Por lo tanto, el campo EM radiante estará polarizado verticalmente, y la ganancia más alta será con una antena de esa misma polarización (así acelerando recibe electrones en la misma orientación que los electrones acelerados que generan las ondas EM).

Habrá algo de recepción con una antena orientada radialmente, esa es la teoría básica detrás de una antena de bebidas de cable largo. Pero la ganancia será menor porque el par de antenas intentará acelerar, transmitir y recibir electrones ortogonalmente entre sí; y el campo que se propaga desde la parte superior e inferior de la antena transmisora ​​se verá fuera de fase y, por lo tanto, se cancelará parcialmente en la ubicación de recepción.

Gracias, @hotpaw2. ¡Esto es útil!

Primero, porque la torre de transmisión envía ondas polarizadas verticalmente y la antena de su receptor está polarizada horizontalmente.

Segundo, porque la directividad de un dipolo lambda es un —8— con el dipolo como su plano especular.

Gracias, @Janka. Aprecio los pensamientos. Entendí directividad para expresar si la antena recibe mejor en una dirección (brújula) que en cualquier otra. En mi forma de pensar errónea, pensé que esta antena sería muy direccional, es decir, que su orientación radial a la orientación de la torre de transmisión sería un gran máximo en recepción.
Dave Tweed lo explicó muy simple: en la dirección radial, la antena no puede captar energía de la onda.