什么是共線天線 共線天線的主要類型

共線天線是一種通常垂直的天線形式，它由許多天線元件組成，通常偶極子以這樣的方式安裝，即它們?cè)谝粋€(gè)共同的軸上 - 因此稱為共線或共線。

事實(shí)上，共線天線是兩個(gè)或多個(gè)元件布置在同一軸上的天線，在某些情況下，甚至像 5/8λ 或半波垂直天線這樣的天線也可以被認(rèn)為是共線天線，盡管該術(shù)語(yǔ)通常保留用于許多特定元件排列在同一軸上的天線。

由垂直排列的四個(gè)偶極子組成的相控天線陣列共線天線

共線的各個(gè)天線元件以實(shí)現(xiàn)定向模式的方式饋電。通常，所有元件都被饋入，以便每個(gè)天線元件輻射相同相位的信號(hào)，因此最大輻射與天線軸成直角。

由于天線能夠?qū)崿F(xiàn)良好的方向圖，因此通常用于廣播傳輸或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線電通信天線，因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)全方位覆蓋，并且主波束平行于地球表面以獲得最佳覆蓋。發(fā)現(xiàn)在無(wú)用處向上輻射的信號(hào)較少。

在某些情況下，主波束可能會(huì)略微向下定向，以便獲得局部覆蓋。這對(duì)于一些可能將天線安裝在高處的廣播電臺(tái)可能特別重要。

共線天線類型

有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)共線天線?；镜墓簿€概念可以根據(jù)需要以多種不同的方式實(shí)現(xiàn)。

無(wú)論共線的類型如何，它們都遵循相同的基本概念，即在同一軸上的輻射元件饋入相關(guān)相位信號(hào)以提供所需的相位信號(hào)。

共線天線的主要類型詳述如下：

共線偶極子陣列： ? 創(chuàng)建共線陣列的最簡(jiǎn)單方法之一是將垂直偶極子元素堆疊在一起。在這種類型的共線天線中，元件由單獨(dú)的饋線饋電，但需要注意切割它們的長(zhǎng)度以確保為每個(gè)偶極子提供所需的相位。

盡管共線最常用作垂直天線，但情況并非總是如此——在使用多個(gè)半波長(zhǎng)輻射元件的情況下，可以創(chuàng)建水平偶極共線。這以與標(biāo)準(zhǔn)水平偶極子相似的方式輻射，但波束寬度要窄得多。

同軸共線天線： ? 同軸共線是一種方便的天線形式，可以使用同軸饋線制成。對(duì)于這種類型的天線，單個(gè)輻射器具有一個(gè)元件的中心導(dǎo)體，該元件的中心導(dǎo)體與上面一個(gè)元件的屏蔽電連接，并且需要盡可能多的元件。

堆棧中的頂部元件是一個(gè)四分之一波輻射器，直接連接到其下方元件的中心導(dǎo)體。

這種類型的共線天線通常安裝在玻璃纖維管中，玻璃纖維管為天線提供支撐和結(jié)構(gòu)，并提供環(huán)境保護(hù)。這些類型的天線通常使用同軸電纜制造，因此確保沒有水分進(jìn)入電纜非常重要，否則損耗會(huì)增加，天線增益會(huì)丟失，性能甚至可能比簡(jiǎn)單天線的性能更差沒有收獲。

半波單極共線： ? 這種共線天線陣列使用半波長(zhǎng)單極元件，在每對(duì)連續(xù)的元件之間帶有定相線圈，以實(shí)現(xiàn)必要的相移。

這種方法的效率可能低于其他類型的共線，因?yàn)橛糜诙ㄏ嗟木€圈會(huì)引入損耗。然而，這種天線不需要大多數(shù)同軸共線所需的外部保護(hù)和支撐管。這種共線一般只用于業(yè)余無(wú)線電應(yīng)用。

還有許多其他類型的天線屬于共線的類別，但上面提到的那些是主要類型。這些將在天線描述或規(guī)范中稱為共線。

共線天線基礎(chǔ)知識(shí)

如今，共線天線最常見的是一種垂直天線，其中有幾個(gè)元件相互堆疊。然而，它也可以用作水平天線——它可以被廣泛地視為偶極子的一種定向形式。

基本思想是沿同一軸排列的幾個(gè)天線元件被饋送信號(hào)。必須注意確保相位正確，并且通常會(huì)這樣安排，以便所有元件都以完全相同的相位驅(qū)動(dòng)。

在共線天線上，最大輻射發(fā)生在波前相長(zhǎng)組合的地方

隨著所有輻射元件（通常是偶極子等）同相饋電，遠(yuǎn)離天線元件的波前將組合并在與元件軸成直角的方向上相互增強(qiáng)。

由于天線通常在共線上同相饋電，這意味著到各個(gè)元件的所有饋線長(zhǎng)度完全相同。

由于信號(hào)都是從單個(gè)天線元件以相同相位發(fā)射的，因此當(dāng)波前在垂直于天線軸的方向上遠(yuǎn)離天線傳播時(shí)，它們將建設(shè)性地組合在一起。

共線天線的極坐標(biāo)圖或輻射圖的典型圖

會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著更多元素的添加，旁瓣問題將開始上升，但對(duì)于這些天線的主要應(yīng)用類型而言，這些通常不是問題。

共線增益

共線天線的增益取決于許多因素，但主要因素是天線內(nèi)的元件數(shù)量。

對(duì)于不同數(shù)量的元件，可以計(jì)算共線相控天線的最大增益。

注意：? 具有四個(gè)以上單元的共線相控天線通常不設(shè)計(jì)和構(gòu)造，因此給出了多達(dá)四個(gè)單元的天線的增益水平。

有許多不同類型的共線天線 - 有些可能并不總是被認(rèn)為是共線的，但該術(shù)語(yǔ)非常廣泛并且可以適用于可能被認(rèn)為是其他形式的天線的大量天線。然而，許多共線天線被看到并且更明顯地屬于這一類。

共線在許多領(lǐng)域都使用，并且可以是一種流行的天線形式，其中需要低角度，即平行于地球表面，并且需要全方位或全向輻射模式。廣播公司、移動(dòng)雙向無(wú)線電通信基站等傾向于使用這些天線。