7折合天线与蝙蝠翼 天线原理

关于天线的科普，看完这篇就够了说起天线，首先要了解一下天线的来历，1948年5月7日“无线电之父”波波夫在这一天设计了世界上第一台无线电接收机，为无线电的运用奠定了基础，天线也就此产生。

言归正传，下面就带大家了解一下天线究竟是什么样的？天线的作用是啥？原理是啥？都有哪些性能参数？下面将一一道来。

天馈线结构天线的作用天线是发射机发射无线电波和接收机接收无线电波的装置，发射天线将传输线中的高频电磁能转换为自由空间的电磁波，接收天线将自由空间的电磁波转换为高频电磁能。

因此，天线是换能装置，具有互易性。

天线性能将直接影响无线网络的性能。

通俗的讲天线就是一个转换装置，把传输传播的导行波，变换成在自由空间中传播的电磁波，或进行相反的变换。

下面来了解一下导行波，导行波是全部或绝大部分电磁能量被约束在有限横截面内沿确定方向传输的电磁波。

通俗的来讲导行波就是一种电线上的电磁波。

天线是怎么实现导行波和电磁波之间转换的呢？下面就来说一下天线的工作原理。

天线的工作原理当导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射；如果两导线的距离很近，导线中电流方向相反，感应电动势互相抵消，因此辐射很微弱；如果将两导线张开，由于两导线的电流方向相同，辐射较强；当导线的长度可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射；通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子；两臂长度均为1/4波长的振子叫做对称半波振子；有了电场，就有了磁场，有了磁场，就有了电场，无限循环，就有了电磁场和电磁波。

产生电场的这两根直导线，就叫做振子。

通常两臂长度相同，所以叫对称振子。

长度像下面这样的，叫半波对称振子。

目前对称振子是市面上最常用的天线。

半波对称振子内部组成：槽板、馈电网络、振子外部组成：天线罩、端盖、接头电磁波的极化极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性，当没有特别说明时，通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向，而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。

天线基本原理
天线基本原理是指利用特定的结构和材料，将电能转换为电磁波能量或者将电磁波能量转换为电能的装置。

天线主要由导体构成，其长度和形状与所接收或发射的电磁波的频率密切相关。

天线的基本原理可以用以下几个方面来描述：
1. 辐射原理：在接收模式下，天线通过感应来接收电磁波，并将其转换为电信号；而在发射模式下，电信号通过天线转换为电磁波并辐射出去。

2. 感应原理：天线通过电磁感应的原理来接收电磁波。

当电磁波通过天线时，产生在导体上的电势差和电流，从而实现将电磁波转化为电信号。

3. 辐射模式：天线的辐射模式取决于其结构和形状。

不同结构和形状的天线在空间中会形成不同的辐射图案，这决定了其方向性、增益和频率响应等特性。

4. 驻波原理：天线长度与电磁波的波长密切相关。

当天线长度与频率匹配时，电磁波将会在天线内部产生驻波，从而实现能量的传输。

5. 阻抗匹配：在天线系统中，为了最大化能量传输效率，需要实现发射源和天线之间的阻抗匹配。

阻抗不匹配会导致能量反射和损失。

通过对天线的基本原理的了解，人们可以设计和优化天线以满足特定的通信需求。

天线在无线通信、卫星通信、雷达系统等领域中发挥着重要的作用。

各种天线概念解析是一种具有螺旋形状的天线。

它由导电性能良好的金属螺旋线组成，通常用同轴线馈电，同轴线的心线和螺旋线的一端相连接，同轴线的外导体则和接地的金属网（或板）相连接。

螺旋天线的辐射方向与螺旋线圆周长有关。

当螺旋线的圆周长比一个波长小很多时，辐射最强的方向垂直于螺旋轴；当螺旋线圆周长为一个波长的数量级时，最强辐射出现在螺旋旋轴方向上。

全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。

全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型，覆盖范围大。

所谓机械天线，即指使用机械调整下倾角度的移动天线。

所谓电调天线，即指使用电子调整下倾角度的移动天线。

移动基站BTS用的一种收发天线.也就是收发到用户(手机)的天线。

在各个方向上均匀辐射或接收电磁波的天线，称为不定向天线，如小型通信机用的鞭状天线等。

是由彼此成一角度的两条导线组成，形状象英文字母V的一种天线。

其结构如图4所示，它的终端可以开路，也可以接有电阻，其电阻的大小等于天线的特性阻抗。

V形天线具有单向性，最大发射方向在分角线方向的垂直平面内。

它的缺点是效率低、占地面积大。

介质天线是一根用低损耗高频介质材料（一般用聚苯乙烯）作成的圆棒，它的一端用同轴线或波导馈电。

图15所示的天线是用同轴线馈电的棒状介质天线。

图中1是介质棒；2是同轴线的内导体的延伸部分，形成一个振子，用以激发电磁波；3是同轴线；4是金属套筒。

套筒的作用除夹住介质棒外，更主要的是反射电磁波，从而保证由同轴线的内导体激励电磁波，并向介质棒的自由端传播。

介质天线的优点是体积小，方向性尖锐；缺点是介质有损耗，因而效率不高。

在一块大的金属板上开一个或几个狭窄的槽，用同轴线或波导馈电，这样构成的天线叫做开槽天线，也称裂缝天线。

为了得到单向辐射，金属板的后面制成空腔，开槽直接由波导馈电。

天线的基本原理
天线是一种可以接收或发送无线电波的装置，其基本原理是利用电磁感应和辐射原理。

当电流通过天线中的导体时，会产生一个电磁场，这个电磁场随着电流的变化而变化。

当无线电波经过天线时，这个变化的电场和磁场会相互结合并沿着空间传播。

天线的设计和结构会影响其工作频率和辐射特性。

传统的天线通常由一个或多个导体构成，其中最常见的是直线型、对数螺旋型和偶极子型。

这些导体的长度通常是针对所需的工作频率进行优化的。

对于接收天线而言，当无线电波通过天线时，导体中的电流会产生辐射磁场，这个磁场会引起导体中的电荷移动，最终形成接收电流。

接收天线的性能受到很多因素的影响，包括频率、极化、天线的方向性以及环境的影响。

对于发送天线而言，当电流通过天线时，会在周围产生电磁场，并将电能转化为无线电波的形式辐射出去。

发送天线的效率与输入功率、天线损耗以及电磁场的辐射效果有关。

总的来说，天线的基本原理就是利用电磁感应和辐射原理，通过导体中的电流产生电磁场，并将电能转化为无线电波进行传输或接收。

这种原理被广泛应用于通讯、广播、雷达、卫星和无线电技术等领域。

天线基本原理天线是无线通信系统中的重要组成部分，它的性能直接影响着通信质量和覆盖范围。

天线的基本原理是指天线在接收和发送无线电波时的工作原理和特性。

了解天线的基本原理对于设计和优化无线通信系统至关重要。

首先，天线的基本原理包括天线的辐射和接收特性。

天线是通过电流来辐射和接收无线电波的，当电流通过天线时，会在周围产生电磁场，从而辐射出无线电波。

同时，当无线电波入射到天线上时，会在天线中感应出电流，从而实现信号的接收。

因此，天线的辐射和接收特性是天线基本原理的核心内容。

其次，天线的基本原理还包括天线的辐射模式和频率特性。

天线的辐射模式是指天线在空间中的辐射方向图，它描述了天线在不同方向上的辐射功率分布情况。

而天线的频率特性则是指天线在不同频率下的辐射效果，包括天线的增益、方向性和波束宽度等参数。

这些特性对于天线的设计和选择具有重要意义。

另外，天线的基本原理还涉及天线的阻抗匹配和天线的极化特性。

天线的阻抗匹配是指天线与馈源之间的阻抗匹配情况，良好的阻抗匹配可以提高天线的辐射效率和带宽。

而天线的极化特性则是指天线辐射的电磁波的偏振状态，包括线偏振、圆偏振和椭圆偏振等。

天线的极化特性对于信号的传输和接收具有重要影响。

最后，天线的基本原理还包括天线的材料和结构特性。

天线的材料和结构对于天线的工作频段、辐射效率和机械强度等都有重要影响。

不同的材料和结构可以使天线具有不同的特性，因此在天线设计和优化过程中需要充分考虑这些因素。

总的来说，天线的基本原理涉及了天线的辐射和接收特性、辐射模式和频率特性、阻抗匹配和极化特性、以及材料和结构特性等多个方面。

了解天线的基本原理对于工程师和设计师来说至关重要，它可以帮助他们更好地设计和优化无线通信系统，提高通信质量和覆盖范围，满足用户对于无线通信的需求。

因此，深入理解天线的基本原理是无线通信领域的重要基础之一。

天线工作原理与主要参数一、天线工作原理与主要参数<BR>天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。

合理慎重地选用天线，可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。

(一)天线的作用<BR>各类无线电设备所要执行的任务虽然不同，但天线在设备中的作用却是基本相同的。

任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。

所以，天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。

当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。

例如任何高频电路，只要不是完全屏蔽起来的，都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波，或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。

但是，任意一个高频电路并不一定能作天线，因为它辐射和接收电磁波的效率很低。

只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。

天线的另一个作用是”能量转换”。

大家知道，发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波，收信天线也不能直接把无线电波送入收信机，这里有一个能量的转换过程，即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端，天线要把高频电流转换为空间高频电磁波，以波的形式向周围空间辐射。

反之在接收时，也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后，再送给收信机。

显然这里有一个转换效率问题。

天线增益越高，则转换效率就越高。

(二)天线的分类<BR>天线的形式繁多，按其用途可以分为发信天线和收信天线；按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。

此外，我们还可按其工作原理和结构来进行分类。

<BR>为便于分析和研究天线的性能，一般把天线按其结构形式分为两大类：一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线，另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。

线状天线主要用于长、中、短波频段，面状天线主要用于厘米或毫米波频段；甚高频段一般以线状天线为主，而特高频段则线、面状天线兼用。

天线原理
天线的原理：天线接收到电磁波并将其转换为电信号，或接收电信号并将其作为电磁波辐射。

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）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。

在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。

无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。

此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。

一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。

同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。

这就是天线的互易定理。

折叠天线的原理折叠天线是一种用于无线通信的天线形式，其原理是通过折叠和展开导线来改变天线长度，从而实现对不同频率的信号的接收和发射。

折叠天线的设计基于以下几个原理：1. 天线长度与频率之间的关系：根据电磁学理论，天线的长度与工作频率间存在一定关系。

通常情况下，天线长度应为接收和发射信号波长的1/2或1/4。

2. 天线讲究天线的谐振：在给定的频率下，天线的长度应使得天线处于谐振状态，这样才能有效地接收和辐射信号。

基于上述原理，折叠天线通过多个折叠节来改变导线长度，从而实现在不同频率下的谐振。

每个折叠节通常由一个可展开的导线组成，当需要改变天线长度时，可以将导线展开或折叠起来。

在展开状态下，导线长度增加，从而实现接收和辐射高频信号。

反之，在折叠状态下，导线长度减小，适用于接收和辐射低频信号。

通过这种方式，折叠天线可以实现对不同频率范围的信号的接收和发射。

具体来说，折叠天线中的每个折叠节都有一定的电感和电容。

当天线处于展开状态时，这些折叠节连接在一起，形成一个连续的导线。

由于电感和电容的存在，导线会呈现出特定的阻抗特性，并与输入电缆或无线电设备匹配。

当需要折叠天线适应不同的频率时，可以通过展开或折叠一定数量的折叠节来改变天线长度。

展开较多的折叠节可以增加导线长度，使之适应高频信号，而折叠更多的折叠节可以减小导线长度，使之适应低频信号。

此外，折叠天线的形状和结构也会影响其性能。

常见的折叠天线形式包括单极天线、偶极天线和方位天线等。

每种形式的折叠天线在结构上有所差异，但其原理都是基于天线长度的改变来实现对不同频率信号的适应。

最后，折叠天线除了能够适应不同频率的信号外，还具有结构紧凑、便于携带和使用的特点。

这使得折叠天线广泛应用于移动通信、无线网络、卫星通信和遥控等领域。

总结起来，折叠天线通过折叠和展开导线的方式来改变天线长度，实现对不同频率的信号的接收和发射。

其原理基于天线长度与频率的关系以及天线处于谐振状态时的性能。

电视发射天线的种类电视发射天线，根据频段的不向，主要分为VHF天线和UHF天线两大类。

(1)VHF段天线a．蝙蝠翼天线（3kW以上功率）。

其优点是频带最宽，安装调试简单容易，匹配性好。

缺点是水平方向性不易控制，层数因受支柱强度的限制不能太多，造价稍高。

b．十字型天线。

它是由两个折合板子按十字形排列组成的。

多用于lkW功率以下的发射中．其优点是制作简单，成本低，常为提高发射覆盖范围，采用4~6层组合而成。

其缺点是频带较窄，常用在馈电点处并联电容加以补偿，故调试较复杂。

c．框型天线。

它是把四个折合振子或半波振子按方框形式排列组成的框形天线。

多组成4H6层天线阵。

其优点是加工简单，增益较蝻蝠翼天线略高。

其缺点是带宽较窄，安装调试稍复杂。

d．双环天线。

即将两个周长等于一个波长的圆环通过平行双导线并接起来，在平行双导线的中点平衡馈电构成的所谓双环天线，根据覆盖范围要求，也可组成4联、6联等形式，其优点是馈电点少，结构简单，增益高，频带宽。

e．缝隙天线。

近几年发射频道在6~12顿点的发射天线，也有做成单根式的缝隙天线，其优点是抗风力强，架设简单，耐用等。

在实际中，常常使用多层蝙蝠翼天线（下图）。

多层蝙蝠翼天线在水平面内的方向图与单屡的基本相同，近似为一个圆。

在垂直方向上，方向图与层数有关，层数越多，垂直方向性越尖锐、增益提高，远区场增加。

多层蝙蝠翼天线的增益通式中：N-层数：s-两层振子的中心间距，一般为(0.85 ~0.95)λ；λ-频道中心波长(2)UHF段天线一般为缝隙天线和半波振子天线（俗称面包天线）。

飞机天线原理
本文介绍了飞机天线的基本原理。

飞机天线是一种无线电发射系统，用于将无线电信号从非导体媒介发射到大气中。

主要由波导系统和振子组成，波导系统负责将无线电信号从发射机传输到振子上，振子负责将无线电信号转换为电磁波发射到空气中。

飞机天线的波导系统由有限长度的短管组成，管的一端连接发射机，另一端连接振子。

管的长度根据频率进行调整，可以使振子发射电磁波的频率与发射机发出的频率吻合。

此外，波导系统还具有一定的导波能力，能有效地向振子传递无线电信号。

振子是天线的关键部件，主要由金属线或金属网组成，可将无线电信号转换为电磁波发射到大气中。

在振子上设置的负载可以调整振子的阻抗，从而改变它的发射特性。

振子的设计不仅会影响天线的效率，还会影响它所发射的电磁波的频带和发射功率。

根据应用要求，飞机上的天线可以设计为不同型号的，包括半波长天线、全波长天线、双极反射天线等。

半波长天线最常用，也是性能最优的天线，可以发射很好的信号，但需要振子和波导系统的配合配合才能完全发挥其性能。

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