定向天線的關(guān)鍵技術(shù)和三大類型

定向天線，這一大類在天線領(lǐng)域的關(guān)注度比全向天線低了不少。但是定向天線同樣有著很多全向天線沒有的優(yōu)勢(shì)。本期我們將單獨(dú)介紹定向天線，了解其特質(zhì)和實(shí)際使用。

定向天線的關(guān)鍵技術(shù)

定向天線定義十分簡(jiǎn)單，我們?cè)谶@里不做贅述，它主要是利用天線的輻射特性，將無線電波集中在特定方向發(fā)射或接收的天線。其工作原理是利用天線的形狀和尺寸來控制無線電波的輻射方向，我們來詳細(xì)進(jìn)行解析。

波束寬度

定向天線的波束寬度是天線輻射方向圖中半功率點(diǎn)之間的分離角。這意味著定向天線只有兩個(gè)波束寬度：垂直波束寬度和水平波束寬度。

無線對(duì)講機(jī)設(shè)定的定向天線波束寬度

10°~30°

波束寬度為10°~30°的定向天線適用于遠(yuǎn)距離通信，具有較強(qiáng)的方向性。

30°~60°

波束寬度為30°~60°的定向天線適用于中等距離通信，兼顧方向性和覆蓋范圍。

60°~90°

波束寬度為60°~90°的定向天線適用于近距離通信，具有較大的覆蓋范圍。

前后比

前后比是對(duì)定向天線指向性的度量。它是指天線前向功率與天線反向輸出功率之比，主要取決于輻射方向圖。當(dāng)你增加定向天線的增益時(shí)，同樣也應(yīng)該增加前后比。定向天線的最佳前后比通常為20dB。

室內(nèi)效應(yīng)

建筑材料會(huì)影響定向天線在室內(nèi)傳輸信號(hào)。建筑材料的密度具有降低RF信號(hào)的傳播速度的效果。與較高波長(zhǎng)的信號(hào)相比，具有較短波長(zhǎng)的RF信號(hào)被失真和吸收得更多。

傳輸干擾

干擾會(huì)導(dǎo)致天線信號(hào)在特定頻率上擺動(dòng)。這種變化被稱為衰減，衰減隨著信號(hào)的頻率而變化。

定向天線的三大類型

定向天線的類型較少，應(yīng)用較多的主要是八木天線、對(duì)數(shù)周期天線和拋物面天線，每種類型都有獨(dú)特的設(shè)計(jì)和輻射模式。

八木天線

該天線由一個(gè)被驅(qū)動(dòng)元件(通常為偶極子)、一個(gè)反射元件(比被驅(qū)動(dòng)元件略長(zhǎng))和一個(gè)或多個(gè)指向器元件(比驅(qū)動(dòng)元件略短)組成，所有都安裝在水平吊桿上。這些元件通常彼此平行，并以特定的間隔隔開。

原理：八木天線通過使用反射器和指向器元件來形成輻射方向圖，主要將其聚焦在指向器的方向上，從而實(shí)現(xiàn)定向性。

對(duì)數(shù)周期天線

該天線由多個(gè)不同長(zhǎng)度和間距的偶極元件組成，沿中心吊桿排列。對(duì)數(shù)周期天線在較寬的頻率范圍內(nèi)提供一致的性能，適用于多頻帶操作。

原理：這些元件由一條平衡傳輸線供電，該傳輸線以特定相位角連接每個(gè)元件，形成寬帶定向輻射模式。

拋物面天線

該天線使用拋物面反射器(曲面，通常為碟形)將輻射能量聚焦在特定方向。拋物面天線具有高度定向性，通常用于高頻(微波)通信，包括衛(wèi)星和EME(地月地)通信。

原理：通常是偶極或喇叭，被放置在反射器的焦點(diǎn)處，反射的能量被組合成窄的定向波束。

按照定向天線的特殊作用，使用時(shí)也需要考慮一些關(guān)鍵因素，我們?cè)谶@里籠統(tǒng)的介紹幾點(diǎn)使用時(shí)需要關(guān)注的地方。

使用定向天線?

1、安裝：將定向天線安裝在合適的支撐結(jié)構(gòu)上，如桅桿或塔架。確保天線方向正確，以獲得所需的極化(水平或垂直)。

2、使用：在調(diào)整天線方向時(shí)，監(jiān)測(cè)接收信號(hào)強(qiáng)度或SWR，尋找盡可能好的信號(hào)。發(fā)射和接收信號(hào)，根據(jù)需要調(diào)整天線的方向，以優(yōu)化與目標(biāo)站的通信。