[00112544]一种研究天线的方法及其应用

　　无所不在的电磁波形形色色，而天线的式样只有那么简单的几种，相信不是所有的人都感到满足。只不过天线的性能取决于它的形状和电流分布，而电流分布与空间电磁场的关系服从麦克斯韦方程组，用麦克斯韦方程组进行计算难而且繁，又只能用于形状简单的天线。在寻求新型天线的道路上，本人提出《一种研究天线的方法及其应用》（发明专利申请号:200710029457.5）是否有些价值？例如，麦克斯韦方程组不能计算的复杂天线，这是一个海阔天空的世界，我们不计算了，就用本申请的方法试验、开拓，以“看一眼”代替计算，岂不便当！即使是简单天线的改善，绕过繁复费时的计算，用本申请的方法一目了然，那也是令人神往的事。 　　一根简单的天线，只要形状、尺寸稍作改变，就可能造成相应的空间电磁场很大的变化；要窥测空间电磁场，我们仅仅从天线的两个点获取信息，放弃天线上电流分布的全面信息不利用，岂非暴殄天物？这也是《一种研究天线的方法及其应用》提出观察天线上的电流分布的另一个着眼点：把天线的电流分布看成空间电磁场的全息图去摸索新型的传感器。 　　本申请的应用其实很简单，举例来说： 　　微波设备以它的节能、环保、高效被许多地方列为高新技术，发展趋势乐观。既然是“高、新”，就有较多的可以改进之处。大家都知道：由于微波看不见，加工过程盲目进行、想操作也无从下手、产品的处置只能靠经验和估算。就说微波炉吧，经验和估算是足够充分了，在《警惕现代都市文明病》一书中说：通过实践，发现微波炉在使用过程当中，也有许多弊端，如食品受热明显不均匀。尤其是食品的低温部分，致使细菌生存下来并污染食品。微波炉是一种产销量极大的微波设备，在老百姓的健康需要和市场竞争中也不顾食品受热明显不均匀的问题，不图改进，岂非咄咄怪事！其实我们可以设法观察微波： 　　如果我们着眼于知道微波设备中各个部位微波强度是否合乎要求，或者在食品之间以至食品内部微波强度是否随着物件的移动出现不测的变化等等，象炒菜时观察煤气炉的火力那样，仍然以微波炉为例，用《一种研究天线的方法及其应用》的方法，见下图： 　　此图中使用的探头直径只有几毫米，可以安置在任意需要检查的地方，可以布置在微波设备的各个关键位置，象加工件之间、距离微波源最远的地方、影响被加工物品质量的紧要部位或者插入物品里面等等。这一类探头可以根据设备的微波强度强弱和使用目而选用或者稍加修改，货源易得，价格低廉，监视方便，能使得微波加工脱离盲目性。 　　总之，为了研究形状复杂的天线，本申请另辟蹊径，提出直接或者用热像仪观看天线的电流分布，知道该天线的电流分布也就知道该天线发射的电磁场；另一方面，了解某天线在各种已知的电磁场中的电流分布，当该天线处于未知的电磁场环境中时，从天线的电流分布就知道当时周围的电磁场。当然，为了后一个目的，最好是摸索新型、复杂的天线。这样我们的方法既用于研究天线，也用于研究某种传感器。 　　把灯泡作为一种传感器就是上面照片中用于微波检测的探头，它实际上就是“天线”。它能够从微波中获取能量而以发光的形式显示出电磁场的信息，光信号也容易转换成电信号作各种安排、处理；发光也可以照明，微波设备中也可以显示和照明兼而用之。