天線方向性與哪些因素有關(guān)

天線方向性與哪些因素有關(guān)

天線的方向性主要受到以下幾個(gè)因素的影響：

天線的結(jié)構(gòu)：天線的結(jié)構(gòu)決定了其輻射和接收電磁波的方向和模式。例如，某些天線結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生定向的輻射模式，而其他結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生全向的輻射模式。

天線的尺寸：天線的尺寸與其工作頻率有關(guān)。對于一定頻率的天線，其尺寸越大，其輻射方向性就越好。

天線的工作頻率：天線的方向性也與其工作頻率有關(guān)。不同頻率的天線會產(chǎn)生不同的輻射模式。

天線的輸入阻抗：天線的輸入阻抗會影響其匹配和輻射效率，從而影響其輻射和接收方向性。

天線的安裝環(huán)境：天線的安裝環(huán)境也會影響其輻射和接收方向性。例如，天線是否位于高于地面的位置、是否有其他物體擋住天線等都會影響其方向性。

方向性和輻射方向圖

天線的方向性是與其在自由空間中輻射出去的場強(qiáng)圖樣聯(lián)系在一起的。這種顯示在離天線固定遠(yuǎn)處，場強(qiáng)隨天線的方向變化而變化的函數(shù)關(guān)系的真實(shí)或相對的圖樣，稱為天線的方向圖。我們雖然不可能實(shí)際地看見由天線輻射出來的電磁波所形成的方向圖樣，但我們可以考慮一個(gè)類似的情況。

天線圓圖

圖顯示了在一個(gè)完全黑暗的房間里的一束電筒發(fā)出的光。為了量化我們的眼睛所看到的東西，我們使用攝影師所用的光強(qiáng)計(jì)來測量，并把其亮度分為0~10級。我們把光強(qiáng)計(jì)放在電筒的正前方，并調(diào)整光強(qiáng)計(jì)與電筒的距離，使光強(qiáng)計(jì)讀數(shù)為10，即滿量程。我們還要認(rèn)真地記下光強(qiáng)計(jì)與電筒的距離。然后，保持光強(qiáng)計(jì)與電筒的這個(gè)距離以及光強(qiáng)計(jì)離開地面的高度，把光強(qiáng)計(jì)按箭頭所示方向繞電筒移動(dòng)，在若干個(gè)不同的位置記下光強(qiáng)計(jì)的讀數(shù)。

圖電簡照亮整個(gè)黑暗區(qū)域的光束情況

圖電簡照亮整個(gè)黑暗區(qū)域的光束情況。讀數(shù)來自照相用的光度計(jì)沿著圓圈取16個(gè)點(diǎn)值，用于表示出電筒的照射圖形。

記下所有讀數(shù)后，我們把這些讀數(shù)記在極坐標(biāo)紙上，如圖1-8所示。完成后，我們就能畫出電筒光的方向圖樣了。

圖中電筒光的照射圖形

圖電筒光的照射圖形。這些測量值用平滑曲線連接起來而畫出。

天線回波損耗

天線方向性對通信的影響

天線方向性對通信的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

信號覆蓋范圍：天線方向性直接決定了無線信號的覆蓋區(qū)域。在理想的情況下，收發(fā)天線都應(yīng)處于其最大的輻射面上，以保證信號的強(qiáng)度和覆蓋范圍。隨著遠(yuǎn)離最大輻射面，天線的增益會逐漸下降，如果通信設(shè)備不在天線的半功率波瓣寬度內(nèi)，通信質(zhì)量可能會受到嚴(yán)重影響。

抗干擾性：具有良好方向性的天線可以在一定程度上提高通信系統(tǒng)的抗干擾性。例如，當(dāng)接收天線主要向某個(gè)特定方向接收信號時(shí)，它可以減少或消除來自其他方向的干擾和噪聲，從而提高信噪比，保證通信質(zhì)量。

保密性：天線方向性也可以提高通信的保密性。通過控制天線的輻射方向，可以確保信號只在特定的區(qū)域內(nèi)傳播，防止信號被未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接收，從而保證通信內(nèi)容的安全。

系統(tǒng)效率：天線方向性可以在一定程度上提高發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的效率。當(dāng)天線向特定方向輻射或接收信號時(shí)，它可以更集中地使用能量，減少能量的浪費(fèi)，從而提高整個(gè)通信系統(tǒng)的效率。

審核編輯：黃飛