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      史上最全天線類型介紹(一)
      2018-02-09

      天線總輸入功率的比值,稱該天線的最大增益系數(shù)。它是比天線方向性系數(shù)更全面的反映天線對總的射頻功率的有效利用程度。并用分貝數(shù)表示。可以用數(shù)學(xué)推證,天線最大增益系數(shù)等于天線方向性系數(shù)和天線效率的乘積。 

       

       一、

      1-10

       

      1、天線效率

      它是指天線輻射出去的功率(即有效地轉(zhuǎn)換電磁波部分的功率)和輸入到天線的有功功率之比。是恒小于1的數(shù)值。

       

      2、天線極化波

      電磁波在空間傳播時,若電場矢量的方向保持固定或按一定規(guī)律旋轉(zhuǎn),這種電磁波便叫極化波,又稱天線極化波,或偏振波。通常可分為平面極化(包括水平極化和垂直極化)、圓極化和橢圓極化。 

       

      3極化方向

      極化電磁波的電場方向稱為極化方向。 

       

      4、極化面

      極化電磁波的極化方向與傳播方向所構(gòu)成的平面稱為極化面。

       

      5、垂直極化

      無線電波的極化,常以大地作為標(biāo)準(zhǔn)面。凡是極化面與大地法線面(垂直面)平行的極化波稱為垂直極化波。其電場方向與大地垂直。 

       

      6、水平極化

      凡是極化面與大地法線面垂直的極化波稱為水平極化波。其電場方向與大地相平行。  

      7、平面極化

      如果電磁波的極化方向保持在固定的方向上,稱為平面極化,也稱線極化。在電場平行于大地的分量(水平分量)和垂直于大地表面的分量,其空間振幅具有任意的相對大小,可以得到平面極化。垂直極化和水平極化都是平面極化的特例。 

       

      8、圓極化

      當(dāng)無線電波的極化面與大地法線面之間的夾角從0~360°周期的變化,即電場大小不變,方向隨時間變化,電場矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個圓時,稱為圓極化。在電場的水平分量和垂直分量振幅相等,相位相差90°或270°時,可以得到圓極化。圓極化,若極化面隨時間旋轉(zhuǎn)并與電磁波傳播方向成右螺旋關(guān)系,稱右圓極化;反之,若成左螺旋關(guān)系,稱左圓極化。

       

      9、橢圓極化

      若無線電波極化面與大地法線面之間的夾角從0~2π周期地改變,且電場矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個橢圓時,稱為橢圓極化。當(dāng)電場垂直分量和水平分量的振幅和相位具有任意值時(兩分量相等時例外),均可得到橢圓極化。

       

      10長波天線、中波天線

      是工作于長波及中波波段的發(fā)射天線或接收天線的統(tǒng)稱。長、中波是以地波和天波傳播的,而天波則連續(xù)反射于電離層和大地之間。根據(jù)此傳播特性,長、中波天線應(yīng)能產(chǎn)生垂直極化的電波。在長、中波天線中,應(yīng)用較廣的的有垂直型、倒L型、T型、傘型垂直接地天線。長、中波天線應(yīng)有良好的地網(wǎng)。長、中波天線存在著許多技術(shù)上的問題,如有效高度小、輻射電阻小、效率低、通頻帶窄、方向性系數(shù)小等。為了解決這些問題,天線結(jié)構(gòu)往往非常復(fù)雜,非常龐大。

       

       二、

      11-20

       

      11短波天線

      工作于短波波段的發(fā)射或接收天線,統(tǒng)稱為短波天線。短波主要是借助于電離層反射的天波傳播的,是現(xiàn)代遠(yuǎn)距離無線電通信的重要手段之一。 短波天線形式很多,其中應(yīng)用最多的有對稱天線、同相水平天線、倍波天線、角型天線、V型天線、菱形天線、魚骨形天線等。 和長波天線比較,短波天線的有效高度大,輻射電阻大,效率高,方向性良好,增益高,通頻帶寬。

       

      12超短波天線

      工作于超短波波段的發(fā)射和接收天線稱為超短波天線。超短波主要靠空間波傳播。這種天線的形式很多,其中應(yīng)用最多的有八木天線、盤錐形天線、雙錐形天線、“蝙蝠翼”電視發(fā)射天線等 。

       

      13微波天線

      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、開槽天線、介質(zhì)天線、潛望鏡天線等。

       

      14定向天線

      定向天線是指在某一個或某幾個特定方向上發(fā)射及接收電磁波特別強,而在其它的方向上發(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,增加保密性;采用定向接收天線的主要目的是增加抗干擾能力。

       

      15不定向天線

      在各個方向上均勻輻射或接收電磁波的天線,稱為不定向天線,如小型通信機用的鞭狀天線等。

       

      16寬頻帶天線

      方向性、阻抗和極化特性在一個很寬的波段內(nèi)幾乎保持不變的天線,稱為寬頻帶天線。早期的寬頻帶天線有菱形天線、V形天線、倍波天線、盤錐形天線等,新的寬頻帶天線有對數(shù)周期天線等。 

       

      17調(diào)諧天線

      僅在一個很窄的頻帶內(nèi)才具有預(yù)定方向性的天線,稱為調(diào)諧天線或稱調(diào)諧的定向天線。通常,調(diào)諧天線僅在它的調(diào)諧頻率附近5%的波段內(nèi),其方向性才保持不變,而在其它頻率上,方向性變化非常厲害,以致使通信遭到破壞。調(diào)諧天線不適于頻率多變的短波通信。同相水平天線、折合天線、曲折天線等均屬于調(diào)諧天線。

       

      18垂直天線

      垂直天線是指與地面垂直放置的天線。它有對稱與不對稱兩種形式,而后者應(yīng)用較廣。對稱垂直天線常常是中心饋電的。不對稱垂直天線則在天線底端與地面之間饋電,其最大輻射方向在高度小于1/2波長的情況下,集中在地面方向,故適應(yīng)于廣播。不對稱垂直天線又稱垂直接地天線。

       

      19倒L天線

      在單根水平導(dǎo)線的一端連接一根垂直引下線而構(gòu)成的天線。因其形狀象英文字母L倒過來,故稱倒L形天線。俄文字母的Γ字正好是英文字母L的倒寫。故稱Γ型天線更方便。它是垂直接地天線的一種形式。為了提高天線的效率,它的水平部分可用幾根導(dǎo)線排在同一水平面上組成,這部分產(chǎn)生的輻射可忽略,產(chǎn)生輻射的是垂直部分。

      倒L天線一般用于長波通信。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、架設(shè)方便;缺點是占地面積大、耐久性差。

       

      20T形天線

      在水平導(dǎo)線的中央,接上一根垂直引下線,形狀象英文字母T,故稱T形天線。它是最常見的一種垂直接地的天線。它的水平部分輻射可忽略,產(chǎn)生輻射的是垂直部分。為了提高效率,水平部分也可用多根導(dǎo)線組成。 T形天線的特點與倒L形天線相同。它一般用于長波和中波通信。

       

       三、

      21-30

       

      21傘形天線

      在單根垂直導(dǎo)線的頂部,向各個方向引下幾根傾斜的導(dǎo)體,這樣構(gòu)成的天線形狀象張開的雨傘,故稱傘形天線。它也是垂直接地天線的一種形式。其特點和用途與倒L形、T形天線相同。

       

      22鞭狀天線

      鞭狀天線是一種可彎曲的垂直桿狀天線,其長度一般為1/4或1/2波長。大多數(shù)鞭狀天線都不用地線而用地網(wǎng)。小型鞭狀天線常利用小型電臺的金屬外殼作地網(wǎng)。有時為了增大鞭狀天線的有效高度,可在鞭狀天線的頂端加一些不大的輻狀葉片或在鞭狀天線的中端加電感等。

      鞭狀天線可用于小型通信機、步談機、汽車收音機等。

       

      23對稱天線

      兩部分長度相等而中心斷開并接以饋電的導(dǎo)線,可用作發(fā)射和接收天線,這樣構(gòu)成的天線叫做對稱天線。因為天線有時也稱為振子,所以對稱天線又叫對稱振子,或偶極天線。 總長度為半個波長的對稱振子,叫做半波振子,也叫做半波偶極天線。它是最基本的單元天線,用得也最廣泛,很多復(fù)雜天線是由它組成的。半波振子結(jié)構(gòu)簡單,饋電方便,在近距離通信中應(yīng)用較多。

       

      24籠形天線

      是一種寬波段弱定向天線。它是把幾根導(dǎo)線圍成的空心圓柱體代替對稱天線中的單導(dǎo)線輻射體而成的,因其輻射體呈籠形,故稱籠形天線。籠形天線的工作波段寬,易于調(diào)諧。它適應(yīng)于近距離的干線通信。

       

      25角形天線

      屬于對稱天線的一類,但它的兩臂不排列在一條直線上,而成90°或120°角,故稱角形天線。這種天線一般是水平裝置的,它的方向性是不顯著的。為了得到寬波段特性,角形天線的雙臂也可采用籠形結(jié)構(gòu),稱角籠形天線。

       

      26折合天線

      將振子彎折成相互平行的對稱天線稱為折合天線。有雙線折合天線、三線折合天線及多線折合天線幾種形式,彎折時,應(yīng)使各線上各對應(yīng)點的電流同相,從遠(yuǎn)處看,整個天線如同一對稱天線。但折合天線與對稱天線比較,輻射增強。輸入阻抗增大,便于與饋線耦合。 折合天線是一種調(diào)諧天線,工作頻率較窄。它在短波和超短波波段獲得廣泛應(yīng)用。 

       

      27V形天線

      是由彼此成一角度的兩條導(dǎo)線組成,形狀象英文字母V的一種天線。它的終端可以開路,也可以接有電阻,其電阻的大小等于天線的特性阻抗。V形天線具有單向性,最大發(fā)射方向在分角線方向的垂直平面內(nèi)。它的缺點是效率低、占地面積大。

       

      28菱形天線

      是一種寬頻帶天線。它由一個水平的菱形懸掛在四根支柱上構(gòu)成,菱形的一只銳角接在饋線上,另一只銳角接一與菱形天線特性阻抗相等的終端電阻。在指向終端電阻方向的垂直平面內(nèi),具有單向性。 

       

      菱形天線的優(yōu)點是增益高、方向性強、使用波段寬、易于架設(shè)和維護;缺點是占地面積大。 菱形天線經(jīng)過變形之后,又有雙菱形天線、回授式菱形天線及折式菱形天線三種形式。 菱形天線一般用于大中型短波收信電臺。

       

      29盤錐形天線

      是一種超短波天線。頂部為一圓盤(即輻射體),由同軸線的心線饋電,下面為一圓錐,接同軸線的外導(dǎo)體。圓錐的作用與無限大的地面相似,改變圓錐的傾斜角度,就能改變天線的最大輻射方向。它有極寬的頻帶。

       

      30魚骨形天線

      魚骨形天線又叫邊射天線,是一種專用短波接收天線。由在兩根集合線上每隔一定距離連接一個對稱振子組成,這些對稱振子都是經(jīng)過一很小的電容器接到集合線上的。在集合線的末端,即對著通信方向的一端,接上一個與集合線特性阻抗相等的電阻,另一端則通過饋線接到接收機上。 與菱形天線相比較,魚骨形天線的優(yōu)點是副瓣小(也就是主瓣方向接收能力強,在其它方向接收較弱),各天線之間相互影響小,占地較小;缺點是效率低,安裝和使用均較復(fù)雜。

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