為什麼電流在天線上的空間分布是不均勻的？

1樓：李果凍

天線可以看作是終端開路的傳輸線，根據傳輸線的理論當終端開路的時候，終端反射係數的模值為1，也就是能量全部被反射，當反射的電磁波與入射的電磁波相疊加時，此時就形成了駐波，傳輸線上每一點處的電壓和電流都不相同。

2樓：J.Law

從數理方程角度的理解，其他的答主已經解釋了。根據邊界條件得到的非平凡解，即特徵函式，通常都是駐波型的，比如直角座標中的正弦函式，圓柱座標中的貝塞爾函式，球座標中的勒讓德多項式。這些函式的空間分布都是不均勻的。

而平凡解屬於行波。這種天線雖然可以做到均勻分布，但是需要在波導的另一端載入匹配負載，這種情況下能量是沒有全部輻射到空間的。另一種方法是把天線做的足夠大以實現自然的行波，比如阿基公尺德螺線天線，雙錐天線，不過這些天線的電流也是不均勻的。

感性的理解是，電磁波在空間中與距離相關地衰減傳播，在波導中可以無衰減地激勵起來（不考慮介質和金屬損耗），而天線作為導行波到自由空間波的轉換器件，希望不改變場的結構就實現輻射，感覺上是不太可能的。

3樓：天線寶寶

好像除了電小偶極天線上的電流分布被認為均勻，一般天線上的電流分布計算都是根據麥克斯韋方程和邊界條件去具體問題具體分析。

比如對稱偶極天線，一般分析通過Hallen方程和矩量法求解電流分布時，把電流分布通過傅利葉級數展開成週期為（lemda/2/n）的若干正弦函式疊加的形式，最後通過求逆矩陣確定各項係數時，計算得高次展開項的係數比基次的小很多，於是可以認為電流分布近似正弦分布。

波導天線的內壁電流分布一般就是通過波導壁的邊界條件計算得各個模式對應的電磁場分布，再根據J=n×H計算得電流分布。

4樓：

為什麼在天線上不同位置的電流大小是不一樣的？

對於天線振子，根據理想導體表面的切向電場為零這一邊界條件，通過待定係數法對比通解，就能求出場分布。天線電流分布就可以通過磁場求得了（感興趣可以參考任朗老師的《天線理論基礎》）。當天線總長為半波長時，電流分布非常接近正弦分布；大於半波長，分布瘦一些；小於半波長的胖一些~

這樣怎樣理解電子的流動？

我也不知道怎麼理解，還是按照麥克斯韋的基本法流動吧。

如果不同位置點的電流大小是固定的話，怎樣理解這是高頻電流？

這個問題，我覺得是沒有及時複習造成的…書中前文肯定會提到時諧因子，分離變數之後就省去不寫了。這個正弦分布其實就是天線在某一時刻的「快照」，它是時變的高頻電流~

這樣又怎樣產生電磁波？

我們是根據，假定空間中有電磁波，用邊界條件求出了它的場分布，再來求電流分布。也就是由場分布求源。自然而然，現在有這種源，也對應產生相應的場。