Um einen anderen Teil einer Schaltung ohne Reflexion effizient mit Strom zu versorgen, müssen die Impedanzen aller Schaltungselemente angepasst werden. Freiraum kann als weiteres Element angesehen werden, da eine Sendeantenne eventuell die gesamte Leistung von der Übertragungsleitung in sie abstrahlen sollte.
Wenn nun die Impedanzen in der Übertragungsleitung und in der Antenne auf 50 Ω abgestimmt sind, die Impedanz des freien Raums jedoch 377 Ω beträgt, kommt es dann nicht zu einer Impedanzfehlanpassung und folglich zu einer nicht optimalen Abstrahlung von der Antenne?
BEARBEITEN:
Soweit ich die Online-Antworten, -Literatur und -Diskussionen gelesen habe, fungiert die Antenne als Impedanzwandler zwischen Zuleitung und freiem Raum. Das Argument lautet: Es wird kein Strom von der Zuleitung reflektiert und muss zur Antenne geleitet werden. Die Antenne kann als resonant angesehen werden und strahlt daher ihre gesamte Leistung in den freien Raum ab (ohne Berücksichtigung von Wärmeverlusten usw.). Dies bedeutet, dass zwischen Antenne und freiem Raum keine reflektierte Leistung vorhanden ist und der Übergang zwischen Antenne und freiem Raum daher angepasst ist.
Gleiches sollte in umgekehrter Richtung für eine Empfangsantenne gelten (Reziprozitätsprinzip): Eine Welle im freien Raum ( ) trifft auf eine Antenne und die empfangene Leistung wird in die Übertragungsleitung eingespeist (wiederum durch Impedanztransformation). Zumindest in einer Veröffentlichung (Devi et al., Design einer 377 Ω E-förmigen Breitband-Patchantenne für RF Energy Harvesting, Microwave and Optical Letters (2012), Band 54, Nr. 3, 10.1002 / Mop.26607) war dies der Fall erwähnt, dass eine 377 Ω-Antenne mit einem separaten Schaltkreis, der auf 50 Ω abgestimmt ist, verwendet wurde, um "eine breite Impedanzbandbreite" mit einem hohen Leistungspegel zu erzielen. Wenn die Antenne normalerweise bereits der Impedanzwandler ist, welche Anpassungsschaltung wird dann benötigt? Oder alternativ, unter welchen Umständen ist die Antenne nicht auch der Impedanzwandler?
Einige hilfreiche Quellen und Diskussionen, die ich gefunden habe:
- Klaus Kark, Antenne und Strahlungsfelder
- Impedanzanpassung ( http://www.phys.ufl.edu/~majewski/nqr/reference2015/nqr_detection_educational/Impedance_matching_networks.pdf )
- Forumsdiskussion, in der Impedanztransformation für eine Inverted-F-Antenne erwähnt wird ( http://www.antenna-theory.com/phpbb2/viewtopic.php?t=776&sid=dede0d4127170d16cc3a583ab0929f3e )
- Einige allgemeine Hinweise zu Antennen 8http: //fab.cba.mit.edu/classes/862.16/notes/antennas.pdf)