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【干貨】通信人必知的天線知識都在此!

2018-04-02 15:15:43 ofweek  點擊量: 評論 (0)
天線是一種變換器,它把傳輸線上傳播的導行波,變換成在無界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波,或者進行相反的變換。在無線電設備中用

直接地的天線。它的水平部分輻射可忽略,產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。

傘形天線

在單根垂直導線的頂部,向各個方向引下幾根傾斜的導體,這樣構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。

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。大多數鞭狀天線都不用地線而用地網。小型鞭狀天線常利用小型電臺的金屬外殼作地網。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。

對稱天線

兩部分長度相等而中心斷開并接以饋電的導線,可用作發射和接收天線,這樣構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,很多復雜天線是由它組成的。半波振子結構簡單,饋電方便,在近距離通信中應用較多。

籠形天線

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

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構,稱角籠形天線。

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,應使各線上各對應點的電流同相,從遠處看,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。折合天線是一種調諧天線,工作頻率較窄。它在短波和超短波波段獲得廣泛應用。

V形天線

是由彼此成一角度的兩條導線組成,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,最大發射方向在分角線方向的垂直平面內。它的缺點是效率低、占地面積大。

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,具有單向性。

菱形天線的優點是增益高、方向性強、使用波段寬、易于架設和維護;缺點是占地面積大。菱形天線經過變形之后,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。

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。

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,安裝和使用均較復雜。

八木天線

又叫引向天線。它有幾根金屬棒組成,其中一根是輻射器,輻射器后面一根較長的為反射器,前面數根較短的是引向器。輻射器通常用折迭式半波振子。天線最大輻射方向與引向器的指向相同。八木天線的優點是結構簡單、輕便堅固、饋電方便;缺點頻帶窄、抗干擾性差。在超短波通信和雷達中應用。

扇形天線

它有金屬板式和金屬導線式兩種形式。其中,是扇形金屬板式,是扇形金屬導線式。這種天線由于加大了天線斷面積,所以加寬了天線頻帶。線式扇形天線可以用三根、四根或五根金屬導線。扇形天線用于超短波接收。

雙錐形天線

雙錐形天線由兩個錐頂相對的圓錐體組成,在錐頂饋電。圓錐可以用金屬面、金屬線或金屬網構成。正象籠形天線一樣,由于天線的斷面積增大,天線頻帶也隨之加寬。雙錐形天線主要用于超短波接收。

拋物面天線

拋物面天線是一種定向微波天線,由拋物面反射器和輻射器組成,輻射器裝在拋物面反射器的焦點或焦軸上。輻射器發出的電磁波經過拋物面的反射,形成方向性很強的波束。

拋物面反射器由導電性很好的金屬做成,主要有以下四種方式:旋轉拋物面、柱形拋物面、割截旋轉拋物面及橢圓形邊緣拋物面,最常用的是旋轉拋物面和柱形拋物面。輻射器一般采用半波振子、開口波導、開槽波導等。

拋物面天線具有結構簡單、方向性強、工作頻帶較寬等優點。缺點是:由于輻射器位于拋物面反射器的電場中,因而反射器對輻射器的反作用大,天線與饋線很難得到良好匹配;背面輻射較大;防護度較差;制作精度高。在微波中繼通信、對流層散射通信、雷達及電視中廣泛應用這種天線。

喇叭拋物面天線

喇叭拋物面天線由喇叭和拋物面兩部分組成。拋物面蓋在喇叭上,而喇叭的頂點位于拋物面的焦點上。喇叭是輻射器,它向拋物面輻射電磁波,電磁波經過拋物面反射,聚焦成窄波束發射出去。 喇叭拋物面天線的優點是:反射器對輻射器沒有反作用,輻射器對反射電波沒有遮擋作用,天線與饋電裝置匹配較好;背面輻射小;防護度較高;工作頻帶非常寬;結構簡單。喇叭拋物面天線在干線中繼通信中用的很廣泛。

喇叭天線

又稱號角天線。它是由一段均勻波導和一段截面慢慢增大的喇叭狀波導組成。喇叭天線有三種形式:扇形喇叭天線、角錐形喇叭天線及圓錐形喇叭天線。喇叭天線是最常用的微波天線之一,一般用作輻射器。其優點是工作頻帶寬;缺點是體積較大,而且就同一口徑來說,它的方向性不及拋物面天線尖銳。

喇叭透鏡天線

由喇叭及裝在喇叭口徑上的透鏡組成,故稱為喇叭透鏡天線。透鏡的原理參見透鏡天線,這種天線具有相當寬的工作頻帶,而且比拋物面天線具有更高的防護度,它在波道數較多的微波干線通信中用得很廣泛。

透鏡天線

在厘米波段,許多光學原理可以用于天線方面。在光學中,利用透鏡能使放在透鏡焦點上的點光源輻射出的球面波,經過透鏡折射后變為平面波。透鏡天線就是利用這一原理制作而成的。它由透鏡和放在透鏡焦點上的輻射器組成。透鏡天線有介質減速透鏡天線和金屬加速透鏡天線兩種。透鏡是用低損耗高頻介質制成,中間厚,四周薄。從輻射源發出的球面波經過介質透鏡時受到減速。所以球面波在透鏡中間部分受到減速的路徑長,在四周部分受到減速的路徑短。因此,球面波經過透鏡后就變成平面波,也就是說,輻射變成定向的。 透鏡由許多塊長度不同的金屬板平行放置而成。金屬板垂直于地面,愈靠近中間的金屬板愈短。電波在平行金屬板

中傳播時受到加速。從輻射源發出的球面波經過金屬透鏡時,愈靠近透鏡邊緣,受到加速的路徑愈長,而在中間則受到加速的路徑就短。因此,經過金屬透鏡后的球面波就變成平面波。

透鏡天線具有下列優點:

1、旁瓣和后瓣小,因而方向圖較好;

2、制造透鏡的精度不高,因而制造比較方便。其缺點是效率低,結構復雜,價格昂貴。透鏡天線用于微波中繼通信中。

開槽天線

在一塊大的金屬板上開一個或幾個狹窄的槽,用同軸線或波導饋電,這樣構成的天線叫做開槽天線,也稱裂縫天線。為了得到單向輻射,金屬板的后面制成空腔,開槽直接由波導饋電。開槽天線結構簡單,沒有凸出部分,因此特別適合在高速飛機上使用。它的缺點是調諧困難。

介質天線

介質天線是一根用低損耗高頻介質材料(一般用聚苯乙烯)作成的圓棒,它的一端用同軸線或波導饋電。2是同軸線的內導體的延伸部分,形成一個振子,用以激發電磁波;3是同軸線;4是金屬套筒。套筒的作用除夾住介質棒外,更主要的是反射電磁波,從而保證由同軸線的內導體激勵電磁波,并向介質棒的自由端傳播。介質天線的優點是體積小,方向性尖銳;缺點是介質有損耗,因而效率不高。

潛望鏡天線

在微波中繼通信中,天線往往安置在很高的支架上,因此,給天線饋電就得用

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責任編輯:售電衡衡

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