线天线
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常用线天线分类常用线天线分类有很多,下面给大家介绍几种:根据天线的构造特点,可以将其分为,常规型天线,接收电路、发射电路和匹配电路等。
常规天线主要由全金属半波振子天线、全塑料体声喇叭和馈源等构成,具有良好的方向性,尺寸小巧,易与微波集成电路相匹配,价格便宜等优点。
( 1)半波振子天线半波振子天线是由全金属片组成的固定形状的天线,半波振子天线具有很高的功率增益,其最高工作频率范围为40~120千赫。
对于中短波段的半波振子天线,应使用匹配线圈进行馈电和匹配。
半波振子天线所用的金属材料有纯铝、铝合金、铍铜等。
通常它们的高频特性不如铜和石墨,但能够提供比铝、铍铜更高的功率。
半波振子天线一般采用螺旋线或双圆弧面形式。
一般说来,当馈电电缆与天线间距离d的变化超过约15%时,应当考虑半波振子天线的设计。
在整个波长区内,半波振子天线具有优良的方向性,而且其高频性能较好。
( 2)宽频带低噪声放大器对于任何天线,为了改善天线性能,必须考虑到有效带宽的选择问题。
实际上,我们是在寻找放大器增益的上限。
在我们所要求的带宽以外的部分,将产生副作用。
宽频带低噪声放大器就是为了解决这个问题而研制的。
宽频带低噪声放大器由频率选择器、电压放大器、控制电路和偏置电路组成。
频率选择器包括单元,它把接收机输出信号频率按一定函数关系调谐到给定的带宽以上,从而保证接收机输出信号在整个带宽内有一定的信噪比。
这些原则性的考虑,使得宽频带低噪声放大器在实际应用中获得广泛的成功。
( 3)功率放大器电视广播中的天线是将视频载波信号功率放大后,由扬声器辐射出去。
这就要求天线本身的输入阻抗很高,因此不需要前置放大器。
天线的输出阻抗取决于天线的频率,因此还需要考虑相位校正电路。
天线输入信号经功率放大器放大后,往往会产生非常严重的交叉耦合干扰,这是普通的宽频带低噪声放大器无法克服的缺陷。
另外,天线的驻波比也影响着输出功率的大小。
天线的概念功能和作用
天线是指用来接收和发射电磁波的装置,主要用于无线通信、雷达、卫星通信和无线电电视等领域。
天线的功能和作用如下:
1. 接收电磁波:天线能够接收到发送器发出的电磁波信号,并将其转化为电信号输入到接收设备中。
这对于无线通信、电视和广播等领域的接收非常重要。
2. 发射电磁波:天线通过将电信号传输到发射器中,将其转化为电磁波并发送出去。
这对于无线通信、卫星通信等领域的发送和传输非常重要。
3. 放大信号:天线可以起到放大信号的作用,增强信号的强度,提高通信的质量和距离。
4. 方向性:天线可以通过改变其结构和形状,实现对电磁波的方向性接收和发射。
这对于无线通信和雷达等应用中的定向传输和接收非常重要。
5. 抗干扰能力:天线可以通过设计和调整其结构参数,提高其对干扰信号的抵抗能力,减少外界干扰对信号质量的影响。
6. 匹配:天线需要与相关设备(例如发射器和接收器)匹配,以确保信号的传输和接收的效率和质量。
总的来说,天线具有接收、发射、放大、方向性和抗干扰等功能和作用,为无线通信、雷达和卫星通信等领域的传输和接收提供了重要的技术支持。
选择、填空部分1、线天线:单极子天线、偶极子天线、半波振子、无限小偶极子、小振子、有限长振子;(带振子)口面天线:喇叭天线、口径天线、反射面天线(抛物面天线);微带天线:矩形贴片、圆形贴片;阵列天线:带阵列。
,Γ为反射系数,驻波比为衡量负载匹配程度的指标,驻波比越大,2、驻波比:VSWR=1+|Γ|1−|Γ|匹配越差。
驻波比等于1时,完全匹配。
3、半波振子的辐射电阻为73欧姆。
4、微带天线的优点:①易批量加工;②易集成;③体积小,重量轻,剖面低;④便于圆极化;⑤可与各种载体共形;⑥性能多样化。
微带天线的缺点:①工作频带窄;②损耗较大;③功率容量(承受功率)小;④工作效率低;⑤扫描性能差;⑥极化纯度低。
5、分析微带天线通常使用传输线模型法、空腔模型法以及全波分析法。
6、在天线测量实验中,由测试得到的驻波比以及回波损耗,可计算得到反射系数(S11、S22)。
7、在HFSS仿真中,金属表面应分配Perfect E边界条件,空气盒子表面应分配辐射边界条件。
8、天线特性参量分为电路参量、空间参量,电路参量包括天线阻抗、辐射电阻、天线温度;空间参量包括方向图、方向性系数、增益、有效口径、极化。
9、微波通信系统中,发射天线为右旋圆极化天线,接收天线不能选左旋圆极化天线。
(右旋圆极化天线可以100%接收,左旋圆极化天线不能接收,水平极化和垂直极化的天线可以50%接收)。
10、偶极子天线的E面方向图是“8”字形,H面方向图为圆形。
11、天线的定义:作为发射或接收系统的一部分,被设计用来辐射或接收电磁波。
12、围绕天线的空间可分为三个区域,分别是感应近场区、辐射近场区、远场区。
13、E面是指通过天线最大辐射方向并平行于电场矢量的平面;H面是通过天线最大辐射方向并垂直于E面的平面。
14、天线增益是指在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功率密度之比。
天线增益与方向性系数的关系:增益和方向性系数之比称为天线辐射效率。
天线的工作原理
天线是一种用来接收或发送电磁波的装置,它的工作原理基于电磁场的相互作用。
当电磁波通过天线时,它会引起天线中的自由电荷的振荡,而这些自由电荷的振荡会产生电压和电流。
天线的基本原理可以通过霍尔效应来理解。
霍尔效应是指当导体在磁场中运动时,导体中的自由电荷会受到洛伦兹力的作用,这会导致电荷在导体中的重新分布,进而产生电压。
同样,当电磁波通过天线引起导体中的自由电荷的振荡时,也会产生电压。
天线的工作原理还与天线的结构有关。
常见的天线结构包括直线天线、环形天线、螺旋天线等。
这些不同结构的天线在接收或发送电磁波时,会有不同的电场和磁场分布。
在接收电磁波时,天线会将电磁波中的能量转换成电信号。
当电磁波通过天线时,它会引起天线中的自由电荷的振荡,进而产生电压。
这个电压会经过放大和处理,最终被转换成可被接收设备识别的信号。
在发送电磁波时,天线会将电信号转换成电磁波。
电信号经过放大和处理后,会加在天线上。
这会导致天线中的自由电荷振荡,进而产生电磁场。
这个电磁场会以电磁波的形式传播出去。
需要注意的是,天线的工作原理与电磁波的频率有关。
天线的长度或结构需要与电磁波的波长相匹配,才能实现有效的能量
转换。
因此,不同波长的电磁波需要使用不同类型或长度的天线。
天线的基础知识及应用1、天线的简介天线是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播电磁波,一般天线都具有可逆性,即同一种天线既可用作来做发射天线,也可用来作为接收天线。
凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。
众所周知,天线是无线通信、广播、导航、雷达、测控、微波遥感、天文和电子对抗等各种民用和军用无线电系统必不可少的设备之一。
随着信息时代的到来,我们几乎天天都看得见天线,也正在使用天线带来的各种无线信号,如电视塔上的电视发射天线、移动电话基站塔上的通信天线、无时不在的4G还有正在普及中的5G手机内置天线、大型卫星通信地面站天线、全球定位系统(北斗、GPS 等)接收天线、各种智能穿戴、IOT设备的内置天线等等---天线究竟是一根什么样的“线”,为什么会如此彻底地改变我们的生活?其实,天线之所以牛逼,就是因为电磁波牛逼。
2、天线的历史1987年德国青年学者海因里希·赫兹(Heinrich R. Hertz)的著名实验证实了电磁波的存在,他当时所用的电偶极子谐振器就是最早的发射天线,因此天线发明至今还只有130年左右的历史。
1888年,29岁的亚历山大·波波夫得知德国物理学家赫兹发现电磁波的消息后,这位曾经立志推广电灯的年轻科学家对朋友们说:“我用毕生的精力去安装电灯,对于广阔的俄罗斯来说,只不过照亮了很小的一角:假如我能指挥磁波,那就可以飞越整个世界!”于是,他埋头研究,1896年,终于在相距20m的建筑物之间传送了一份电报,电文就是Heinrich Hertz,无线电天线由此而问世。
无线电开创初期主要使用的是火花式发射机,工作频率主要集中在米波和微波频率。
当今,天线技术已具有成熟科学的许多特征,但它仍然是一个富有活力的技术领域。
主要发展方向是:多功能(一副天线代替多副天线)、智能化(提高信息处理能力)、小型化、集成化以及高性能化(宽频带、高增益、低交叉极化等)。
天线的指标与结构
天线的指标是指天线的性能参数,常见的指标有增益、方向性、频率范围、驻波比、工作带宽、极化方式等。
1. 增益:天线的增益是指天线在某一方向上辐射或接收的能量相对于参考天线(理想点源天线)的增益。
增益越高表示天线的辐射或接收能力越强。
2. 方向性:天线的方向性是指天线在不同方向上的辐射或接收能力不同。
一般来说,天线的方向性越强,辐射或接收的能量越集中。
3. 频率范围:天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。
不同的天线适用于不同的频率范围。
4. 驻波比:天线的驻波比是指天线输入端的驻波比,用来描述天线输入端的匹配情况。
驻波比越小,表示天线的输入端匹配度越好。
5. 工作带宽:天线的工作带宽是指天线能够正常工作的频率范围。
工作带宽越大,表示天线能够在更广泛的频率范围内工作。
6. 极化方式:天线的极化方式是指天线辐射或接收电磁波时的电场或磁场方向。
常见的极化方式有垂直极化、水平极化、圆极化等。
天线的结构根据不同的应用和工作频率可以有很多种形式,常见的天线结构包括:
1. 线性天线:如半波长天线、全波长天线、偶极子天线等。
2. 短天线:如螺旋天线、贴片天线、微带天线等。
3. 阵列天线:由多个天线元件组成的天线阵列,可以实现更强的方向性和增益。
4. 反射天线:如抛物面天线、开口天线等,通过反射面来增强辐射或接收能力。
5. 微波天线:如波导天线、开槽天线等,适用于高频率和微波频段的应用。
不同的天线结构适用于不同的应用场景和工作频率,选择适合的天线结构可以提高天线的性能和效果。
什么是天线及天线的用途及分类天线是无线电波的发射与接收一种金属装置,简单一点说就是杆与线的排列。
天线的用途很广泛,只要利用电磁波来传递信息的地方都要用到天线,如广播、电视、遥感玩具、手机通信、无线上网、物流快递跟踪服务、电子对抗等等。
天线具有互逆性,同一个天线即起着发射天线的作用,又起到接收天线的作用,这也就是天线的互易定理。
天线的分类:按照不同的分类方法,天线可以分成不同的种类。
按照性质分:可以分为发射天线和接收天线;按照波长分:可以分为微波天线、超短波天线、短波天线、中波天线、长波天线及超长波天线;按照用途分:可以分为对讲机天线、手机天线、上网笔记本天线、音响天线、电视天线、GPS天线、收音机天线、遥控玩具天线、雷达天线、航海天线等等;按照维数分:可以分为一维天线、二维天线;按照结构形式与工作原理分:可以分为线天线、面天线;按照使用场合分:可以分为手持天线、车载天线、基地天线。
不同用途的天线,他们有各自的频段,比如手机频段一般为900MHz、1800MHz、1900MHz三个频段,手机频道共计124个频道。
天线在接收信号与发射信号中会有热损耗、介质损耗、感应损耗,因此输入天线的射频功率不能够全部转变成电磁波辐射出去,所以就需要信号放大装置来提高天线的增益,高增益的天线信息丢失越少,天线的效率越高。
所以,在选购天线时,必须考虑到自己的实际需求来选择相对增益的天线,相应的高增益的天线在价格上也会高一点专家教你天线用途及选购技巧一、天线的用途:如果问起天线的用途,恐怕很多人都会确定的说——提高信号接收发射能力。
事实上确实如此,为无线设备添加一个好的天线,可以大幅度提高该无线设备发射信号和接收信号的能力,不过产品的成本也会随之提高。
另外各个厂商产品说明书中的覆盖面也仅仅是一个理想状态,是在没有任何物品阻挡的情况下测试而得的,就好比汽车的油耗一样,只是一个理论值,实际与理论的差距还是很大的。
如何提高无线产品发射和接受无线信号的能力呢?除了多花银子以外,对于我们这些喜欢DIY的用户来说,完全可以通过自己制作天线,并将其作为无线产品天线的扩展或者直接替换原来的天线,这样可以提高我们使用设备的无线能力二、按信号方向性对天线分类:天线的种类很多,按照不同的分类标准能有不同的结果。
天线基本知识概述一、天线种类通信天线品种繁多,主要有下列几种分类方式:按用途可分为基地台天线(base station antenna)和移动台天线(mobile portable antennas)。
按工作频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波;按其方向性可划分为全向和定向天线;按其结构性可划分为线天线和面天线。
二、天线的增益增益是天线主要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波能力的表现。
增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播距离就越远,一般固定电台天线采用高增益天线,移动台天线采用低增益天线。
三、电压驻波比天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波。
其相邻电压最大值和最小值的比就是电压驻波比。
它是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比与功率关系如下表1。
表1本公司产品符合国家标准,在工作范围内,天线端口的电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2,电压驻波比过大,将缩短天线通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放部分,影响通信系统正常工作。
四、天线的方向性天线对于空间不同的方向具有不同的辐射或接收能力,这就是天线的方向性。
衡量天线方向性通常使用方向图,在水平面上,辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线,有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。
全向天线由于其无方向性,所以多用在点对多点通信的中心台。
另外,我们可以采用一些技术使全向天线略带方向性,根据使用现场地形的需要使方向图成为椭圆形、扇形、心形等,这样使天线的应用就更加灵活、效率更加提高,定向天线由于具有最大辐射或接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信,同时由于具有方向性,抗干扰能力比较强。
天线的主瓣和副瓣:天线的波瓣宽度:天线的方向图:天线的辐射总是希望有某种指定的方向性,要求在所希望的方向上辐射最强,而在不需要的方向上则尽可能的减弱。
长线天线的最佳长度
(原创版)
目录
1.引言
2.长线天线的原理
3.长线天线的最佳长度的计算方法
4.影响长线天线长度的因素
5.结论
正文
【引言】
在无线通信中,天线是一种重要的设备,它可以把无线电波从一个地方传输到另一个地方。
天线的长度对通信效果有着重要的影响。
如果天线长度过短,信号传输的距离就会受到限制;如果天线长度过长,信号的传输效率就会降低。
因此,如何确定长线天线的最佳长度,是无线通信中的一个重要问题。
【长线天线的原理】
长线天线的原理是利用电磁波在导线上的传播,把无线电波从一个地方传输到另一个地方。
长线天线的长度一般都大于波长,因此,电磁波在长线天线上的传播方式是表面波。
表面波的传播速度比光速慢,因此,长线天线的传输速度也比光速慢。
【长线天线的最佳长度的计算方法】
长线天线的最佳长度的计算方法是根据天线的工作频率和传输距离来确定的。
一般来说,天线的长度应该等于或略大于无线电波的波长。
根据这个原则,可以计算出长线天线的最佳长度。
【影响长线天线长度的因素】
影响长线天线长度的因素主要有两个,一个是天线的工作频率,另一个是传输距离。
如果天线的工作频率越高,那么长线天线的长度就越短;如果传输距离越远,那么长线天线的长度就越长。
【结论】
长线天线的最佳长度是影响无线通信效果的重要因素。
根据天线的工作频率和传输距离,可以计算出长线天线的最佳长度。
天线的基本原理
天线是一种用于发送或接收无线电波的装置,它的基本原理是通过电流的变化产生电磁场或者利用电磁场诱导电流。
以下是天线的基本工作原理:
发射天线原理:
电流产生电磁场:当通过天线的导线或电路施加交流电流时,电流在导线上流动会产生电磁场。
辐射电磁波:电磁场的变化引起电磁波的辐射,这些辐射的电磁波可以是无线电波、微波、红外线、可见光或其他频率的电磁辐射。
天线设计:天线的设计要考虑产生和辐射特定频率的电磁波的最佳方式,包括天线的尺寸、形状和材料选择。
接收天线原理:
感应电流:当电磁波穿过天线时,它会诱导电磁感应,产生感应电流。
感应电流转化为电信号:感应电流通过天线的导线传递到接收设备(如收音机、电视或无线通信设备),并被转化为电信号进行处理和解码。
天线的性能和效果受到多种因素影响,包括天线的长度、形状、方向性、频率选择性以及与环境的相互作用等。
不同类型的天线具有不同的工作原理和应用,如偶极天线、方向性天线、螺旋天线、波导天线等。