常用天線有哪些類型
根據(jù)天線不同的特點(diǎn),常見(jiàn)的天線類型包括:
1.水平半波偶極天線(Dipole Antenna):也稱DP天線,由兩根長(zhǎng)度相等的導(dǎo)體,水平或傾斜架設(shè)而成,是最簡(jiǎn)單、最基本的天線類型。其輻射方向以天線為對(duì)稱軸,饋電點(diǎn)為切點(diǎn)的兩個(gè)圓。
2.垂直單極天線(Vertical Antenna):也稱GP天線,這種天線源自偶極天線的一種變形天線。
3.溫頓天線(Window Antenna):又稱偏饋半波天線,多半是用一根單導(dǎo)線制成,饋線也是單導(dǎo)線,接在偏離中心點(diǎn)14%的地方。它主要用于接收,但也可以作為發(fā)射天線。
4.八木天線(YagiAntenna):這種大名鼎鼎的天線由日本東北大學(xué)的八木秀次和宇田新太郎于1925年發(fā)明。5.定向天線:是指在某一個(gè)或某幾個(gè)特定方向上發(fā)射及接收電磁波特別強(qiáng),而在其他方向上發(fā)射及接收電磁波則為零或極小的一種天線。采用定向發(fā)射天線的目的是增加輻射功率的有效利用率和保密性;采用定向接收天線的主要目的是增加抗干擾能力。
6.不定向天線:在各個(gè)方向上均勻輻射或接收電磁波的天線,稱為不定向天線,如小型通信機(jī)用的鞭狀天線等。7.寬頻帶天線:工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的發(fā)射或接收天線,統(tǒng)稱為微波天線。微波主要靠空間波傳播,為增大通信距離,天線架設(shè)較高。在微波天線中,應(yīng)用較廣的有拋物面天線、喇叭拋物面天線、喇叭天線、透鏡天線、開(kāi)槽天線、介質(zhì)天線、潛望鏡天線等。
天線的基本原理
天線使用LC回路做諧振回路,因?yàn)長(zhǎng)C回路可以具有比RC回路高的多的“品質(zhì)因數(shù)”,一般的LC回路品質(zhì)因數(shù)可達(dá)幾十至幾百。品質(zhì)因數(shù)大于1的諧振回路,可以吸收并“放大”(實(shí)際是轉(zhuǎn)換)外來(lái)信號(hào),品質(zhì)因數(shù)在幾百的回路,可以在很弱的外電場(chǎng)條件下,感應(yīng)出很強(qiáng)的“震蕩信號(hào)”; 按照麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,變化的電場(chǎng)在其周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),而變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。這樣,變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)之間相互依賴,相互激發(fā),交替產(chǎn)生,并以一定速度由近及遠(yuǎn)地在空間輻射出去。
對(duì)于中點(diǎn)饋電的對(duì)稱振子天線,其結(jié)構(gòu)可看作是一段開(kāi)路傳輸線張開(kāi)而成。終端開(kāi)路的平行雙線傳輸線, 其上電流呈駐波分布, 如圖所示。 在兩根相互平行的導(dǎo)線上電流方向相反, 兩線間距 d 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng), 它們所激發(fā)的電磁場(chǎng)在兩線外的周圍空間因兩線上電流相位相反而相互抵消, 輻射很弱。 如果兩線末端逐漸張開(kāi), 如圖所示, 輻射將逐漸增強(qiáng)。 當(dāng)兩線完全展開(kāi)時(shí), 如圖所示, 張開(kāi)的兩臂上電流方向相同, 輻射明顯增強(qiáng)。 對(duì)稱振子后面未張開(kāi)的部分就作為天線的饋電傳輸線
天線的基本輻射單元: 半波對(duì)稱振子,兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫做對(duì)稱陣子。每臂長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng),全長(zhǎng)為二分之一波長(zhǎng)的振子,稱半波對(duì)稱振子。波長(zhǎng)越長(zhǎng),半波振子越大。振子(能夠產(chǎn)生輻射的導(dǎo)線)半波振子在短波、超短波或微波波段中,作為天線、天線饋電器或天線陣的振子。
導(dǎo)體的波長(zhǎng)為l/2,其中l(wèi)為電信號(hào)的波長(zhǎng)。信號(hào)發(fā)生器通過(guò)一根傳輸線 (也稱為天線饋電) 在天線的中心點(diǎn)為其供電。按照這個(gè)長(zhǎng)度,將在整個(gè)導(dǎo)線上形成電壓和電流駐波
輸入到天線的電能被轉(zhuǎn)換為電磁輻射,并以相應(yīng)的頻率輻射到空中。該天線由天線饋電供電,饋電的特性阻抗為 50 Ω,并且輻射特性阻抗為 377 Ω的空間中。
審核編輯:黃飛
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