單極子微帶天線，改變極子長(zhǎng)度后，頻率變化

大家應(yīng)該知道矩形微帶天線模型吧，它由一塊介質(zhì)板，上面是矩形微帶貼片，下面是金屬地板，側(cè)面是接一個(gè)集總端激勵(lì)�，F(xiàn)在我把矩形微帶貼片變窄，端部變彎，將其變成了L型單極子天線，HFSS模型和S參數(shù)圖如下。現(xiàn)在我把L型單極子天線末端再增加一段金屬片，發(fā)現(xiàn)S參數(shù)的最小值對(duì)應(yīng)的頻率變小，新模型和S參數(shù)圖如下。 

圖片:單極子天線原模型.jpg

圖片:單極子天線原模型S參數(shù)圖.jpg

圖片:單極子天線現(xiàn)模型.jpg

圖片:單極子天線現(xiàn)模型S參數(shù)圖.jpg

     
下面我想請(qǐng)教諸位高手幾個(gè)問(wèn)題，希望不吝賜教： 
1.在HFSS中，我把單極子天線和地板的材料設(shè)為perfect  conductor（理想導(dǎo)體），請(qǐng)問(wèn)理想導(dǎo)體是不是就是 輸入功率 全部轉(zhuǎn)化為 輻射功率，沒(méi)有損耗功率？ 
2. 理想導(dǎo)體 和 真空 區(qū)別就是理想導(dǎo)體的體積電導(dǎo)率很大，而真空的體積電導(dǎo)率為0，相對(duì)介電常數(shù)都為1，為什么呢？ 
3. 為什么在L型天線的末端增長(zhǎng)一段后，S參數(shù)的最小值對(duì)應(yīng)的頻率會(huì)變小呢？ 
4. 如果把L型天線下面的金屬地板去除，S參數(shù)會(huì)受到什么影響呢？ 

網(wǎng)友回復(fù):

偶也是初學(xué)天線，有一點(diǎn)小小的不成熟的看法，不知道對(duì)不對(duì)，交流交流。。 
1.pec就是表示沒(méi)有損耗的。。 
2.這個(gè)相對(duì)介電常數(shù)好像和電導(dǎo)率沒(méi)有什么關(guān)系吧，電導(dǎo)率是表示其對(duì)電流的阻礙作用，而介電常數(shù)是表示其對(duì)電場(chǎng)的極化強(qiáng)度的量 
3.在末端加一段相當(dāng)于振子的總長(zhǎng)度加長(zhǎng)，就相當(dāng)于諧振點(diǎn)向低頻端移�？梢赃@么想，長(zhǎng)度加長(zhǎng)如果其表示的電長(zhǎng)度不變的話就相當(dāng)于波長(zhǎng)變長(zhǎng)，而頻率降低 

網(wǎng)友回復(fù):

你加了個(gè)介質(zhì)板應(yīng)該還有介質(zhì)損耗啊，能量應(yīng)該不能全部輻射的；把接地板去掉你前面的饋線部分就是單線結(jié)構(gòu)了

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首先感謝你和2樓兄弟的參與討論呢  
電導(dǎo)率是表示對(duì)電流導(dǎo)通程度的量。查了一下，介電常數(shù)可以看成是介質(zhì)對(duì)外電場(chǎng)極化強(qiáng)度的量，不過(guò)天線的電磁波也有極化特性，這個(gè)天線的極化特性好像是跟天線形狀有關(guān)系的量。  
你所說(shuō)的天線“電長(zhǎng)度”就是實(shí)際長(zhǎng)除以波長(zhǎng)。

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這位兄弟，話雖少，但是有道理。介質(zhì)損耗里的電荷移動(dòng)與電場(chǎng)方向一致時(shí)，消耗的功率為有功功率。介質(zhì)損耗里電荷移動(dòng)與電場(chǎng)方向不一致時(shí)，應(yīng)該是垂直吧，消耗的功率為無(wú)功功率。異相分量與同相分量的比值即稱為介質(zhì)損耗正切值tanδ。介質(zhì)損耗正切值tanδ大一點(diǎn)、小一點(diǎn)對(duì)介質(zhì)的實(shí)用功能影響大嗎？

網(wǎng)友回復(fù):

你已經(jīng)把介質(zhì)損耗解釋的很清楚了啊，損耗正切越大說(shuō)明熱損耗越大，自然能量衰減的就大了，比如微帶電路中帶來(lái)的傳輸損耗就大了

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回答3. 天線的電長(zhǎng)度跟波長(zhǎng)有關(guān)，也就是跟頻率有關(guān)~

網(wǎng)友回復(fù):

不能同意4l的說(shuō)法 
我感覺(jué)介質(zhì)損耗是交變電磁場(chǎng)中，介質(zhì)極化強(qiáng)度是時(shí)間的交變函數(shù)，但是極化的變化和電場(chǎng)的變化有個(gè)時(shí)間延遲，這部分就會(huì)做功并產(chǎn)生熱量 
頻率越高，延遲越大，所以損耗角正切隨著頻率的提高逐漸增大 
換個(gè)說(shuō)法就是，在真空中，電壓電流相位差是90度，但是介質(zhì)中由于介質(zhì)極化跟電場(chǎng)變化不同步的原因會(huì)有個(gè)小的角度差別，這個(gè)就是損耗角正切，并不是異相分量與同相分量的比值 
個(gè)人理解，希望大家把這個(gè)問(wèn)題討論清楚

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