1天線
- 1天線的作用與地位
無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號功率,通過饋線(電纜)輸送到天線,由天線以電磁波形式輻射出去.電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后,由天線接下來(僅僅接收很小很小一部分功率),并通過饋線送到無線電接收機(jī).可見,天線是發(fā)射和接收電磁波的一個重要的無線電設(shè)備,沒有天線也就沒有無線電通信.
天線品種繁多,以供不同頻率.不同用途，不同場合，不同要求情況下使用。
對于眾多品種的天線，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸愂潜匾模?/p>
按用途分類：可分為通信天線，電視天線，雷達(dá)天線等：
按工作頻段分婁：可分為短波天線，超短波天線，微波天線等；
按方向性分類：可分為全向天線，定向天線等。
按外形分類：可分為線狀天線，面狀天線等：等等分類。
電磁波的輻射
導(dǎo)線上有交變電流流動時,就可以發(fā)生電磁波的輻射,輻射的能力與導(dǎo)線的長度和形狀有關(guān).
例:若兩導(dǎo)線的距離很近,電場被束縛在兩導(dǎo)線之間，因而輻射很微弱：將兩導(dǎo)線張開，電場就散播順周圍空間，因而福射增強(qiáng)。
必須指出，當(dāng)導(dǎo)線的和度L遠(yuǎn)小于波長r時,輻射很微弱，導(dǎo)線的長度L增大到可與波長相比擬時，導(dǎo)線上的電流將大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。
1．2對稱振子
對稱振子是一種經(jīng)典的，迄今為止使用***廣泛的天線 ，單個半波對稱振子可簡單地單***地使用或用作為拋物面天線的饋源，也可采用多個半波對稱振子組成天線陣。
兩臂長度相等的振子叫做對稱振子，每臂長度為四分之一波長，全長為二分之一波長的振子，稱半波對稱振子。
另外有一種異型半波對稱振子，可看成是將全波對稱振子折合成一個窄長的矩形框，并把全波對稱振子的兩個端點(diǎn)相壘，這個窄長的矩形框稱為折合振子，注意，折合振子的長度也是為二分之一波長，故稱為半波折合振子。
1．3天線方向性的討論
1．3．1線方向性
發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射，垂直放置的半波對稱振子具有平放的“面包圈”形的立體方向圖，立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難，給出了它的兩個主平面方向圖，平面方向圖描述天線在某指定平面上的方向性，從圖1。31B可以看出，在振子的軸線方向上輻射為零，***大福射方向在水平面上，而從圖1。3。1C可以看出，在水平面上各個方向上的輻射一樣大。
1．3．2天線方向性增強(qiáng)
若干個對稱振子組陣，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈”把信號進(jìn)一步集中到在水平面方向上。
下圖是4個半波對稱振子沿垂線上下排列成一個垂直四無陣時的立體方向圖和垂直面方向圖.
也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向,
平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線，下面的水平面方向圖說明了反射面的作用——————反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。
拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個基本要素：拋物反射面和放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源。
1．3．3 增益
增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)中的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中福射程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主辯越窄，副辯越小，增益越高，可以這樣來理解增益的物理含義----為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號，如果用理想的方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需要100W的輸入功率，而用增益為G=13DB=20的某定向天線作為發(fā)射天線時，輸入功率只需100/20=5W 換言之，某天線的增益，就其***大輻射方向上的輻射效果來說，與無方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。
半波對稱振子的增益為G=2.15dbi
4個半波對稱振子,沿垂線上下排列，構(gòu)成一個垂直四元陣，其增益約為G=8。15 dbi（dbi這個單位表示比較對象是各向均勻輻射的理想點(diǎn)源）
如果以半波對稱振子作比較對象，則增益的單位是dbd
半波對稱振子的增產(chǎn)為G=0 dbi（因?yàn)槭亲约焊约罕?，比值?，取對數(shù)得零值。）垂直四元陣，其增益約為G=8.15-2.15=6dbd
1.3.4波瓣寬度
方向圖通常都有兩個或多個瓣，其中輻射強(qiáng)度***大的瓣稱為主瓣,其余的瓣稱為副瓣或旁瓣.參見圖1。3。4a,在主瓣***大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低3db(功率密度降低一半)的兩點(diǎn)