天线基础知识（页）

《天线基础知识（页）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、天线基础知识1天线1.1天线的作用与地位无线电发对机输出的射频信号功率.通过馈线（电缆）输送到天线•111天线以电磁波形式辐射出去。电磴波到达接收地点后.由天线接下來（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过僦线送到无线电接收机。可见，天线足发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合.不同要求等不同情况下使用•对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通借夭线、电视夭线.雷达夭线等；按工作频段分类，可分为短波夭线、超短波夭线、微波天线等：按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等：按外形分类，可分为线状天线、

2、面状天线竽；等竽分类。床电磁波的辐射导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1a所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微册;将两导线张开,如图l・lb所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出,当导线的长度I.远小于波长入时.输射很微弱；导线的长度L増大到可与波长相比拟时.导线上的电流将大大増加•因而就能形成较强的辐射。1.2对称振子对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用命个半波对称振子组成天线阵。两骨长度相等的振子叫做对称扳子。每怦长

3、度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子,称半波对称振子,见图1.2a。另外.还冇一种异型半波对称振子•可苕成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框•并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合掘了的长度也是为二分Z—波长，故称为半波折合振子，见图l・2b°/4波长讴波长/4波长对称振子图1.2a1.3夭线方向性的讨论13.1天线方向性发射天线的基本功能之一•是把从馈线取得的能屋向周懾空何辐射出去，基木功能Z二是把人部分能星朝所需的方向辐射。垂直放直的半波对称振子具有平放的“而包圈”形的立体方向图（图131a）。立体方向图虽然立体感强.但绘制困难，图131b与图1

4、.3.1c给出了它的两个主平而方向图，平而方向图描述天线在某指定平而上的方向性。从图13.1b可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平而上：而从图1.3.1c可以看出.在水平而上各个方向上的辐射-•样大。13.2天线方向性增强若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包1站，把信号进一步集中到在水平而方向上。下图是4个半波振子沿垂线上下排列成-•个垂直四元阵时的立体方向图和垂直血方向图。立体方向图垂直方向图也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向，平面反射板放在阵列的-边构成扇形区覆盖天线。下面的水平而方向图说明了反射面的作用……反射面把功率反射到单侧方向,提高了增益。全

5、向阵「V板反射板一朗形粒盖区（垂直阵列•带平面反射板）抛物反射面的使用，更能使天线的縞射，像光学中的探照灯那样，把能駅集中到—•个小立体角内，从而获得很离的増益。不言而喻，抛物而天线的构成包括两个基木耍索：祂物反射血和放胃在抛物血焦点I.的辎射源。1・3・3增益增益是扌金在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定就地描述-个天线把输入功率集中辐对的程度。増益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主淚越窄•副滾越小.増益越肉。可以这样來理解増益的物理含义.•■…为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要

6、100W的输入功率，而用增益为G二!3dB=20的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需IOO/2O=5W>换言之，某天线的增益，就找最犬辎射方向上的轴射效果來说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。半波对称振子的增益为G=2.I5dBie4个半波対称振子沿垂线上下排列，构成-•个垂直四元阵，苴增益约为G=8.15dBi（dBi这个单位表示比较对象足各向均匀辐射的理想点源）。如果以半波对称振子作比较对彖，英増益的单•位是dB

7、向图通常都有两个或名个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主蕭，其余的瓣称为副瓣或旁撇。参见图1.3.4a.在主酬眾大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波腹宽度（乂称波束宽度或上筋宽度或Y：功率角）o波衆宽度越窄，方向性越好，作用跑离越远，抗干扰能力越強。还有-•种波躺宽度，即10dB波珊宽度，顾名思义它是方向图中辐射强度降低10dB（功率密度降至十分之一〉的两个点间