[科普]射频及微波频段的常见天线类型
射频天线?您有多少了解?现在由天华中威科技小编带你了解一下,常见的天线类型有偶极天线,单极天线,环形天线,开口天线,阵列天线,这些天线还可以再次细分,具体内容如下:
一,单极天线
单极天线属于一种谐振天线,其天线长度由所收发的无线电波的波长决定。单极天线通常由安装于接地平面上的单个导体构成,接收机或发射机的馈线一侧与该导体连接,另一侧接地。单极天线具有全向辐射方向图,用于宽覆盖范围内的传输。单极天线可包括:
1.鞭状天线 — 用于VHF/UHF频段的移动和便携式无线电设备,通常具有柔性伸缩杆;
2.对讲机天线 — 用于便携式双向无线电装置,通过短螺旋线增大电感,以抵消短辐射器的容抗,从而以低增益实现共振;
3.接地天线 — 一种改进式鞭状天线,具有从与馈线接地端连接的鞭状天线底座延伸而出的水平天线杆,用作紧急服务基站天线;
4.杆状辐射天线 — 用于AM广播电台的无线电塔;
5.伞状天线 — 一种带有中央杆状辐射塔的大型导线天线,多条导线自辐射塔径向往外延伸至地面,用于长距离军事通信中的VLF波段信号发射。
二,偶极天线
偶极天线用于需要在一定频率范围内传输信号的应用。最基本的偶极天线由两个“极子”(即两个导电振子)构成,其中,通过在这两个导电振子中通入电流而产生电压,该电压进一步产生从天线向外辐射的电磁波或无线电信号。偶极天线可偏离其谐振频率工作,并通过采用高阻抗馈线而极大地扩展带宽。目前使用的偶极天线可分为半波、多波、折叠波和非谐振波等多个类型。偶极天线可包括:
1.八木宇田天线 — 作为窄带宽的单向天线,是HF、VHF和UHF频率最常见的定向天线,用于屋顶电视天线和长距离短波通信;
2.对数周期偶极阵列天线 — 一种宽带宽的定向天线,用作屋顶电视天线,增益小于八木宇田天线;
3.旋转场天线 — 用于从卫星接收信号,由直角交叉安装的两个偶极天线构成,以水平极化、圆极化和椭圆极化方式在所有方向上辐射电波。
三,环形天线
环形天线用于频率为3GHz左右的通信链路,并用作微波频率电磁场探测器。在电学层面上,环形天线根据其周长分为小型和大型两种。大型自谐振环形天线的周长接近其工作频率的一个波长,因此本身在该频率下即可实现谐振。小型环形天线的周长为其波长的5%~30%,因此通过电容器实现谐振。此类天线可同时用于发射和接收,但是尺寸为波长1%以下的小型环形天线因辐射效率较低,仅能用于接收。大型谐振环形天线用于VHF和UHF等高频应用。
四,开口天线
开口天线经开口或开孔发射电磁波,是微波频率领域使用的主要定向天线类型。射频和微波频率下使用的开口天线包括喇叭天线、波导开口天线、反射面天线以及微带贴片天线。由于此类天线本身为非谐振结构天线,因此其可通过更换或调节馈电天线的方式在极广的频率范围内使用。开口天线可包括:
1.抛物面天线 — 常用高增益天线,微波频率下的增益高达60dBi,由碟形金属抛物面反射机与焦点馈电天线组成,用于雷达天线、点对点数据链路、卫星通信以及射电望远镜。
2.平面倒F型天线 — 无线通信领域使用的高增益天线,其中通过以平板代替辐射单元而增大带宽,同时尺寸小至能够隐藏于移动设备的外壳内。
3.喇叭天线 — 由与波导连接的扩口金属喇叭构成,具有15dBi~25dBi的中等增益,用作雷达枪、辐射计以及抛物面天线的馈电天线。
4.缝隙天线 — 由带有一条或多条微波发射信号缝隙的波导元件构成,用作UHF广播天线和海事雷达天线。
5.贴片天线 — 由安装于接地平面上的金属片制成,贴附于飞机和海军舰艇表面,优选扁平天线。
五,阵列天线
1.阵列天线由作为同一天线(通常为同相馈电偶极天线)工作的多个天线构成。以下给出阵列天线的数个典型品类:
2.共线阵列天线 — 由排成一竖列的多个偶极天线构成的高增益全向天线,用作陆地移动无线电系统的基站天线;
3.反射阵列天线 — 由安装于平面反射屏幕前方的多个偶极天线构成,用于雷达和UHF电视的发射和接收。
4.相控阵天线 — UHF和微波频率发射天线,由经电子移相器馈电的多个偶极天线构成,波束可指向天线前方一定角度内的任何方向,用于军事雷达和干扰系统。
今天天华中威科技小编整理的关于“射频及微波频段的常见天线类型”的知识点就到这里了,希望对您有所帮助!