天线基本参数说明
- 格式:doc
- 大小:74.00 KB
- 文档页数:15
天线参数的度量单位天线参数是描述天线性能的指标,包括增益、方向性、频率响应等。
这些参数通常以特定的单位进行度量,以便对天线进行准确的评估和比较。
下面将介绍几个常用的天线参数及其度量单位。
一、增益(Gain)增益是衡量天线辐射电磁波能力的重要参数,它表示天线相对于理想点源天线的辐射能力。
增益是以分贝(dB)为单位进行度量,通常用dBi表示。
例如,一个天线的增益为3dBi,意味着它相对于一个理想点源天线具有3dB的辐射能力。
二、方向性(Directivity)方向性是指天线在特定方向上辐射或接收信号的能力,它描述了天线辐射或接收模式的空间分布。
方向性通常用无量纲的方向图来表示,其中最大增益处对应的方向被定义为主瓣方向。
方向性也可以用分贝(dB)来度量,称为定向性因子。
例如,一个天线的定向性因子为10dB,表示它在主瓣方向上的增益是无方向性天线的10倍。
三、频率响应(Frequency Response)频率响应是指天线在不同频率下的辐射或接收能力。
它通常用功率或电压的响应值来表示,单位可以是瓦特(W)或伏特(V)。
例如,一个天线的频率响应为100W,表示它在特定频率下的辐射功率为100瓦特。
四、驻波比(VSWR)驻波比是评估天线匹配性能的重要指标,它表示天线输入端的驻波功率与匹配负载时的最小功率之比。
驻波比是无量纲的,通常用比值表示。
例如,一个天线的驻波比为1.5:1,表示驻波功率是匹配负载时最小功率的1.5倍。
五、极化(Polarization)极化是指电磁波的电场矢量相对于地面的方向。
常见的极化方式有水平极化、垂直极化等。
极化通常用线性极化度量,单位可以是分贝(dB)或无量纲的极化度。
例如,一个天线的极化度为20dB,表示它的极化效果比无极化天线好20dB。
天线参数的度量单位包括分贝(dB)、瓦特(W)、伏特(V)等。
这些参数和单位的准确描述和度量,有助于科学家、工程师和无线通信领域的专业人士对天线性能进行准确的评估和优化。
6.5 天线的基本参数自强●弘毅●求是●拓新(1)天线的基本参数电偶极子、小电流圆环和半波振子天线辐射场具有共 同的基本特性。
对于一般的天线,无论其结构如何复 杂,它们都有与电偶极子相类似的辐射场结构,即:电偶 极子E ˆ1 0 2 0I0L1 sin jexp jkr r任意 天线= 极化·幅度·电流·结构·距离·方向性·相位(1)天线的基本参数其中 极化因子:表示天线辐射场的偏振方向 幅度因子:表示辐射场的常数因子 电流:为馈电点的电流幅度,与发射功率相联系 结构因子:天线体空间几何结构 距离因子:是指天线相位中心点到场点的距离, 表征球面波能量的扩散 方向因子:表示天线辐射场的空间分布的特性 相位因子:表示天线与场点之间的相位差(2)天线的方向性函数天线在空间辐射电磁波具有方向特性,在某些方向上辐射能力强,而在另外一些方向上,辐射能力弱。
利用天线的这一特点实现电磁波信号的定向传输。
天线的方向性函数D 定义为:单位立体角辐射功率与单位立体角平均辐射功率之比。
PdP4πdΩdP S ( , )r 2 d d sin dd(2)天线的方向性函数D , dP PdΩ 4π4πS , r 2 S , r 2sindd4πF 2 , F 2 , sinddF 2 , ss归一化的方向性图表征天线在空间不同方向上辐射电磁能量强弱程度方向性系数F4π2 , sindds方向性系数是天线在空间辐射电磁波能量最强的方向在单 位立体角所辐射电磁波能量与单位立体角平均辐射电磁波 能量之比 .(3)天线的增益函数对理想天线,输入功率也等于天线的辐射功率。
但在实际工程应用上,输入能量并不完全被天线辐射出去,真正用于电磁波辐射的能量是输入功率的一部分。
如果天线的效率为 ,天线辐射的功率为 P Pin ,天线的增益函数G定义为G , dP Pind 4π D , F2 , Pin是输入功率D P dP / d Pin P / 4(3)天线的增益函数天线输入功率不完全被辐射的主要原因有:① 天线阻抗与发射机不匹配,导致电磁波被反射回 发射机; ② 部分变为天线近场的电磁能量; ③ 部分被天线体的非理想导体而热耗散;P辐射电磁波总功率 Pin 发射机输入总功率 (4)波束宽度波束宽度天线的方向性图呈现许多 花瓣形状,一般由主波束和 若干个副波束组成。
天线的五个基本参数
1 关于天线的五个基本参数
天线作为无线通讯的核心技术受到各路观众的广泛关注,五个主
要的 parametric 参数是天线特性的重要参考指标,包括增益、驻波比、半功率角、垂直波束宽度和水平波束宽度。
1 增益
增益(也被称为功率增益)是衡量天线收发能力的重要性能指标,
多用来衡量天线的信号增益真实性,一般越大表示接收和发射信号能
力越强。
一个常见单位是dBi,它是相对于理想天线的增益。
2 驻波比
驻波比是衡量天线稳定性的重要指标,表示通过某一频率的有功
功率与负载的比例,驻波比越高,表示天线稳定性越强。
3 半功率角
半功率角是衡量天线波束宽度的重要指标,是指在半功率容量点
(3dB点)处,天线发出和接收能量线与光轴之间夹角,这个角度越小,表示天线空间分布越集中,优度越高。
4 垂直波束宽度
垂直波束宽度是指一条水平线上,从天线输出的重要能量路径两
头向垂直方向投射的角度。
它受到天线结构的影响很大,我们一般认
为越窄的波束宽度,表示发射的范围越窄,表示天线的利用效率越高。
5 水平波束宽度
水平波束宽度是指一条垂直线上,从天线输出的重要能量路径两头向水平方向投射的角度,是衡量天线射向性的重要指标。
天线的水平波束宽度越窄,表示波束能量线对水平方向的散射越少,传输效率越高。
总之,增益、驻波比、半功率角、垂直波束宽度和水平波束宽度都是专业从事无线通信设计必备的参数,这五个参数从不同的角度反映了天线的性能,所有的参数都应该按照项目特点来进行综合评估。
1.1天线的基本参数从左侧的传输线的角度看,天线是一个阻抗(impedance)为Z的2终端电路单元(2-terminal circuit element),其中Z包含的电阻部分(resistive component)被称为辐射电阻(radiation resistance,R r);从右侧的自由空间角度来看,天线的特征可以用辐射方向图(radiation pattern)或者包含场量的方向图。
R r不等于天线材料自己的电阻,而是天线、天线所处的环境(比如温度)和天线终端的综合结果。
影响辐射电阻R r的还包括天线温度(antenna temperature,T A)。
对于无损天线来说,天线温度T A和天线材料本身的温度一点都没有关系,而是与自由空间的温度有关。
确切地说,天线温度与其说是天线的固有属性,还不如说是一个取决于天线“看到”的区域的参数。
从这个角度看,一个接收天线可以被视作能遥感测温设备。
辐射电阻R r和天线温度T A都是标量。
另一方面,辐射方向图包括场变量或者功率变量(功率变量与场变量的平方成正比),这两个变量都是球体坐标θ和Φ的函数。
1.2天线的方向性(D,Directivity)和增益(G,Gain)D=4π/ΩA,其中ΩA是总波束范围(或者波束立体角)。
ΩA由主瓣范围(立体角)ΩM+副瓣范围(立体角)Ωm。
如果是各向同性的(isotropic)天线,则ΩA=4π,因此D=1。
各向同性天线具有最低的方向性,所有实际的天线的方向性都大于1。
如果一个天线只对上半空间辐射,则其波束范围ΩA=2π,因此D=4π/2π=2=3.01dBi。
简单短偶极子具有波束范围ΩA=2.67πsr,和定向性D=1.5(1.76dBi)。
如果一个天线的主瓣在θ平面和Φ平面的半功率波束宽度HPBW都是20度,则D=4πsr/ΩA sr=41000 deg2/(20 deg)*(20 deg) ≈103≈20dBi(dB over isotropic)。
中短波天线常用参数一、中短波天线的概述中短波是指频率在531—2690千赫之间的无线电波频段,广泛应用于广播、电视、通信等领域。
中短波天线是用于发射和接收中短波无线电信号的设备,是中短波通信系统的重要组成部分。
根据不同的应用场景和传输要求,中短波天线有多种类型,如线天线、面天线、单极天线、双极天线等。
中短波天线的性能指标直接影响到无线电信号的传输质量,因此在选择和使用中短波天线时,需要了解其常用参数。
这些参数主要包括辐射场强、覆盖范围、增益、输入阻抗、驻波比等。
二、中短波天线常用参数1.辐射场强辐射场强是指中短波天线在辐射无线电信号时所形成的电场强度。
场强越大,传输质量越高,接收效果越好。
通常,辐射场强的大小取决于天线的发射功率、天线增益和天线的工作频率。
2.覆盖范围覆盖范围是指中短波天线的有效作用距离。
覆盖范围与天线的场强、地球曲率、大气条件等多种因素有关。
在设计覆盖范围时,需要考虑通信系统的传输质量要求和成本等因素。
3.增益增益是指中短波天线在特定方向上的辐射强度与理想无方向性天线在相同输入功率下最大辐射强度的比值。
增益反映了天线定向传播的能力,增益越高,信号越集中,传输距离越远。
4.输入阻抗输入阻抗是指中短波天线输入端的等效阻抗,它与天线的导纳共同决定了天线的工作状态。
输入阻抗的大小直接影响到信号传输的效率和质量,因此在实际应用中需要将天线的输入阻抗匹配到发射机输出阻抗上,以减小信号损耗和提高传输效率。
5.驻波比驻波比(VSWR)是指中短波天线输入端的电压最大值与电压最小值之比,反映了天线与发射机之间的匹配程度。
理想情况下,驻波比为1:1,表示天线与发射机完全匹配。
如果驻波比过大,则说明天线与发射机之间的匹配不良,会导致信号传输效率降低和功率损耗增加。
因此,在实际应用中需要对驻波比进行监测和控制,以确保信号传输的稳定性和可靠性。
综上所述,中短波天线常用参数包括辐射场强、覆盖范围、增益、输入阻抗和驻波比等。
天线的基本参数
天线作为一种对信号起到聚集作用的装置,它被广泛应用于无线电、广播、通信和测量系统中。
它是一个把引线变成发射和接收信号的介质。
天线具有几个基本参数,包括频率、增益、振幅接收和发射特性、工作频率、型号等等,它们在诊断、安装和调节天线系统中有重要作用。
首先,天线的频率是指它可以接收或发射信号的最低频率和最高频率。
天线的频率一般在数千赫兹和数万赫兹之间测量。
信号被发射或接收的频率越低,天线就需要越长。
其次,天线的增益是指它调制输出的能量除以被发射信号的能量的比率,天线的增益可以用瓦特表示。
天线的增益越大,接收的能量越大,使用的幅度越小。
振幅接收特性反映了接收信号的各个方向上的信号强度。
它指明了各个方向上的能量分布情况,也可以用来衡量接收信号的容量。
发射特性也可以用振幅表示。
发射特性指明了发射信号的容量以及如何从发射端发出信号以及如何到达接收端。
另外,工作频率是指天线可以正确工作的频率范围。
它也可以用来表示天线的极限频率限制。
最后,天线的型号是指它的几何结构和尺寸。
这些有助于调节天线的特性和功能。
总之,天线的基本参数对于诊断、安装和调节天线系统都是很重要的。
对于任何安装、调节和使用天线的操作,都要熟悉其基本参数,
以便更好地进行工作。
天线的主要参数天线是一种电子设备,用来接收或发射无线电波信号。
它是通信系统的重要组成部分,用于传输和接收无线信号。
天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。
本文将对这些主要参数进行详细介绍。
一、增益天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益越高,天线的辐射或接收能力就越强。
增益通常用分贝(dB)来表示。
天线的增益与其尺寸、形状、辐射模式等因素密切相关。
二、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。
例如,对于无线电通信系统,常见的频率范围包括2.4GHz、5GHz等。
三、方向性天线的方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的特性。
方向性可以分为全向性和定向性。
全向性天线可以在360度范围内辐射或接收信号,而定向性天线只能在特定方向上进行辐射或接收。
定向性天线通常具有较高的增益。
四、带宽天线的带宽是指天线能够工作的频率范围。
带宽越大,天线在不同频率下的性能就越好。
带宽通常用百分比表示。
五、阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端阻抗与传输线或无线电设备的输出阻抗之间的匹配程度。
阻抗匹配对于天线和设备之间的信号传输非常重要。
如果阻抗不匹配,就会导致信号反射和损耗。
六、极化方式天线的极化方式是指天线辐射或接收信号时电磁波的振动方向。
常见的极化方式包括垂直极化、水平极化和圆极化。
不同的应用场景需要不同的极化方式。
七、天线类型根据不同的应用需求和工作频率,天线可以分为各种类型,包括定向天线、全向天线、扇形天线、饼状天线、螺旋天线等。
不同类型的天线具有不同的特点和适用范围。
八、天线材料天线的性能和特性与其材料密切相关。
常见的天线材料包括金属、塑料、陶瓷等。
不同的材料具有不同的电磁特性,影响天线的性能。
九、天线设计天线的设计是为了满足特定的应用需求和性能要求。
天线设计需要考虑到天线的形状、尺寸、材料、辐射模式等因素,以达到最佳的性能。
天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。
天线工作原理与主要参数天线是一种用于传输与接收无线电波的设备,广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
天线的工作原理及其主要参数对于无线通信的效果和性能具有重要影响。
一、天线工作原理天线的工作原理基于电磁场的相互作用,它将电能转换为无线电波或者将无线电波转换为电能。
具体地说,天线通过电流的流动形成一个辐射场,这个辐射场会使得电磁波以特定的形式从天线中发射出去,或者是将接收到的无线电波转换为电流。
天线主要通过以下两个过程实现工作原理:1.辐射:当电流通过天线时,它会在天线中产生一个辐射场,即电磁场。
这个辐射场会按照天线的几何形状和电流的强弱,以特定的形式从天线中发射出去。
这个过程是将电能转换为无线电波的过程。
2.接收:当无线电波通过天线时,它会激发天线中的电磁场,使其产生感应电流。
这个感应电流会被送到接收器中进一步处理,从而将无线电波转换为电能。
这个过程是将无线电波转换为电能的过程。
二、天线的主要参数天线的性能和特点可以通过以下主要参数来衡量和描述:1.频率:天线可以工作的频率范围。
不同频率的天线会有不同的结构和特性。
常见的频率包括低频、中频、高频、超高频和甚高频等。
2.增益:天线辐射或接收信号能力的衡量,是指天线辐射功率或接收灵敏度相对于参考天线(如全向辐射器)的相对值。
增益值越大,表明天线转换能力越好。
3.方向性:即天线辐射或接收信号的主导方向。
具有方向性的天线可以将信号辐射或接收更集中,提高通信距离和工作性能。
4.谐振频率:天线的共振频率,通常与操作频率相同。
在该频率下,天线性能最佳,将最大限度地转换信号。
5.阻抗:天线内部电流与电压之间的相对比例。
阻抗匹配对于电磁波的传输至关重要,它决定了天线与信号源或接收器之间的能量传输效率。
6.波束宽度:天线辐射或接收信号的有效立体角范围。
波束宽度越小,表明天线的方向性越强。
7.驻波比:反映天线传输线的阻抗匹配程度,即天线输入端的阻抗与信号源或接收器之间的阻抗之间的比值。
天线的基本参数1.1天线得基本参数从左侧得传输线得⾓度瞧,天线就是⼀个阻抗(impedance)为Z得2终端电路单元(2-terminal circuit element),其中Z包含得电阻部分(resistiv eponent)被称为辐射电阻(radiationresistance,Rr);从右侧得⾃由空间⾓度来瞧,天线得特征可以⽤辐射⽅向图(radiation pattern)或者包含场量得不等于天线材料⾃⼰得电阻,⽽就是天线、天线所处得环境(⽐如温度)⽅向图。
Rr与天线终端得综合结果。
影响辐射电阻Rr得还包括天线温度(antennatemperature,T A)。
对于与天线材料本⾝得温度⼀点都没有关系,⽽就是与⾃⽆损天线来说,天线温度TA由空间得温度有关。
确切地说,天线温度与其说就是天线得固有属性,还不如说就是⼀个取决于天线“瞧到”得区域得参数。
从这个⾓度瞧,⼀个接收天线可以被视作能遥感测温设备。
辐射电阻Rr与天线温度T A都就是标量。
另⼀⽅⾯,辐射⽅向图包括场变量或者功率变量(功率变量与场变量得平⽅成正⽐),这两个变量都就是球体坐标θ与Φ得函数。
1.2天线得⽅向性(D,Directivity)与增益(G,Gain)D=4π/ΩA,其中ΩA就是总波束范围(或者波束⽴体⾓)、ΩA由主瓣范围(⽴+副瓣范围(⽴体⾓)Ωm。
体⾓)ΩM如果就是各向同性得(isotropic)天线,则ΩA=4π,因此D=1。
各向同性天线具有最低得⽅向性,所有实际得天线得⽅向性都⼤于1。
如果⼀个天线只对上半空间辐射,则其波束范围ΩA=2π,因此D=4π/2π=2=3.01dBi、简单短偶极⼦具有波束范围ΩA=2.67πsr,与定向性D=1、5(1、76dBi)。
如果⼀个天线得主瓣在θ平⾯与Φ平⾯得半功率波束宽度HPBW都就是20度,则D=4πsr/ΩA sr=41000deg2/(20deg)*(20 deg) ≈103≈20dBi(dB over isotropic)。
一、天线的几个重要参数介绍1.天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量,即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。
xx:它是行波系数的倒数,其值在 1 到无穷大之间。
驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。
在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5。
回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。
回波损耗的值在0dB 的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。
0 表示全反射,无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。
2.天线的极化方式所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。
因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式。
另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45极°化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45极°化方式。
双极化天线组合了+45°和-45 °两副极化方向相互正交的天线,并同时工作在收发双工模式下,大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45为°正交极化,有效保证了分集接收的良好效果。
手机天线的基本参数1,VSWR 驻波比V oltage standing wave ratio. Measures the peak to peak voltage on the input transmission line.一般高频传输线上都是行驻波。
电压驻波比是指传输线线相邻的电压振幅最大值和电压振幅最小值的绝对值的比值。
行波无反射状态,VSWR=1,为最佳情况。
全反射状态,VSWR为无穷大。
对于天线而言,我们希望反射的能量越少越好,那么就用驻波比来表示反射的多少,尽量接近1为最佳。
VSWR=(1+反射系数)/(1-反射系数)。
驻波比越小越好,表示反射系数越小越好。
驻波比反映了天馈系统的匹配情况。
它是以天线作为发射天线时发射出去和反射回来的能量(对于天线而言,重点强调的是能量关系,而不像传输线那样强调的是电压之间的关系)的比来衡量天线性能的。
驻波比是由天馈系统的阻抗决定的。
天线的阻抗与馈线的阻抗与接收机的阻抗一致,驻波比就小。
驻波比高的天馈系统,信号在馈线中的损失很大。
驻波比跟反射系数,也可以说的回波损耗是成正比的,回波损耗强调能量关系。
来自网络,仅供参考2,Return Loss 回波损耗The amount of power reflected by the antenna back to the generator.回波损耗是指某一点(对于手机天线而言是指天线的馈点处)反射波的功率与入射波的功率之比的10*log值。
也就是反射系数的平方的10*log值。
回波损耗=10*log(反射系数平方值)。
知道了驻波比,可以求出反射系数,进而就可以求出回波损耗。
单位是dB,有时候回波损耗也当成是反射系数,即20*log(反射系数),由于反射系数小于1,所以回波损耗为负数。
3,Directivity 方向系数Ratio of the power density in the direction of maximum power to the average power.能够定量的表示天线定向辐射能力的电参数。
天线基本参数的介绍殷忠良2010-03-111.1 什么是天线?空间的无线电波信号通过天线传送到电路;电路里的交流电流信号最终通过天线传送到空间中去。
因此,天线是空间无线电波信号和电路里的交流电流信号的一种转换装置,如图1所示。
图1 空间电波与电路电流通过天线转换的示意图1.2 天线有哪些基本参数?天线既然是空间无线电波信号和电路中的交流电流信号的转换装置,必然一端和电路中的交流电流信号接触,一端和自由空间中的无线电波信号接触。
因此,天线的基本参数可分两部分,一部分描述天线在电路中的特性(即阻抗特性);一部分描述天线与自由空间中电波的关系(即辐射特性);另外从实际应用方面出发引入了带宽这一参数。
描述天线阻抗特性的主要参数:输入阻抗。
描述天线辐射特性的主要参数:方向图、增益、极化、效率。
除了带宽之外,后文将对每个参数进行介绍。
图2 天线的一些基本参数1.3 输入阻抗天线输入阻抗的意义在于天线和电路的匹配方面。
当天线和电路完全匹配时,电路里的电流全部送到天线部分,没有电流在连接处被反射回去。
完全匹配状态是一种理想状态,现实中,不太可能做到理想的完全匹配,只有使反射回电路的电流尽可能小,当反射电流小到我们要求的程度的时候,就认为天线和电路匹配了。
通常,电路的输出阻抗都设计成50Ω或者75Ω,要使天线和电路连接时匹配,那么天线的输入阻抗应设计成和电路的输出阻抗相等。
但通常天线的输入阻抗很难准确设计成等于电路的输出阻抗,因此在实际的天线和电路的连接处始终存在或多或少的反射电流,即一部分功率被反射回去,不能向前传输,如图3所示。
描述匹配的参数如表1所示。
电压驻波比和回波损耗都是描述匹配的参数,只是表达的形式不同而已。
图3 电流在传输线不连续处产生反射的示意图参数对参数的一些描述电压驻波比(VSWR)设输入电流大小为1,被反射回去的电流为Γ,那么电压驻波比为:(1+Γ)/(1-Γ)电压驻波比只是个数值,没有单位。
天线有五个基本参数:方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度。
这些参数是衡量天线质量好坏的重要指标。
【天线的方向性】是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。
它的这种能力可采用方向图,方向图主瓣的宽度,方向性系数等参数进行描述。
所以方向性是衡量天线优劣的重要因素之一。
天线有了方向性,就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率,并使之具有一定的保密性和抗干扰性。
【方向性图】方向性图是表示天线方向性的特性曲线,即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。
实用天线处在三度几何空间中,所以,它的方向性图应该是个立体图。
在这个立体图中,由于所取的截面不同而有不同的方向性图。
最常用的是水平面内的方向性图(即和大地平行的平面内的方向性图)和垂直面内的方向性图(即垂直于大地的平面内的方向性图)。
有的专业书籍上也称赤道面方向性图或子午面方向性图。
【波瓣宽度】有时也称波束宽度。
系指方向性图的主瓣宽度。
一般是指半功率波瓣宽度。
当L/λ数值不同时,其波瓣宽度也不同。
L/λ比值增加时,方向图越尖锐,但当(L/λ)>0.5时,除了与振子轴垂直的方向有最大的主瓣外,还可能出现付瓣。
因此,波瓣宽度越小,其方向性越强,保密性也强,干扰邻台的可能性小。
所以,对于超短波,微波等所用的天线,登记主瓣宽度这一指标,是十分重要的。
【方向性系数】方向性系数是用来表示天线向某一个方向集中辐射电磁波程度(即方向性图的尖锐程度)的一个参数。
为了确定定向天线的方向性系数,通常以理想的非定向天线作为比较的标准。
任一定向天线的方向性系数是指在接收点产生相等电场强度的条件下,非定向天线的总辐射功率对该定向天线的总辐射功率之比。
按照上面的定义,由于定向天线在各个方向上的辐射强度不等,故天线的方向性系数也随着观察点的位置而不同,在辐射电场最大的方向,方向性系数也最大。
通常如果不特别指出,就以最大辐射方向的方向性系数作为定向天线的方向性系数。
天线有五个基本参数:方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度。
这些参数是衡量天线质量好坏的重要指标。
【天线的方向性】是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。
它的这种能力可采用方向图,方向图主瓣的宽度,方向性系数等参数进行描述。
所以方向性是衡量天线优劣的重要因素之一。
天线有了方向性,就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率,并使之具有一定的性和抗干扰性。
【方向性图】方向性图是表示天线方向性的特性曲线,即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。
实用天线处在三度几何空间中,所以,它的方向性图应该是个立体图。
在这个立体图中,由于所取的截面不同而有不同的方向性图。
最常用的是水平面的方向性图(即和平行的平面的方向性图)和垂直面的方向性图(即垂直于的平面的方向性图)。
有的专业书籍上也称赤道面方向性图或子午面方向性图。
【波瓣宽度】有时也称波束宽度。
系指方向性图的主瓣宽度。
一般是指半功率波瓣宽度。
当 L/λ数值不同时,其波瓣宽度也不同。
L/λ比值增加时,方向图越尖锐,但当(L/λ)>0.5时,除了与振子轴垂直的方向有最大的主瓣外,还可能出现付瓣。
因此,波瓣宽度越小,其方向性越强,性也强,干扰邻台的可能性小。
所以,对于超短波,微波等所用的天线,登记主瓣宽度这一指标,是十分重要的。
【方向性系数】方向性系数是用来表示天线向某一个方向集中辐射电磁波程度(即方向性图的尖锐程度)的一个参数。
为了确定定向天线的方向性系数,通常以理想的非定向天线作为比较的标准。
任一定向天线的方向性系数是指在接收点产生相等电场强度的条件下,非定向天线的总辐射功率对该定向天线的总辐射功率之比。
按照上面的定义,由于定向天线在各个方向上的辐射强度不等,故天线的方向性系数也随着观察点的位置而不同,在辐射电场最大的方向,方向性系数也最大。
通常如果不特别指出,就以最大辐射方向的方向性系数作为定向天线的方向性系数。
在中波和短波波段,方向性系数约为几到几十;在米波围,约为几十到几百;而在厘米波波段,则可高达几千,甚至几万。
【辐射电阻】发射天线的辐射功率与馈电点的有效电流平方之比,称为天线的辐射电阻。
辐射电阻是一个等效电阻,如果用它来代替天线,就能消耗天线实际辐射的功率。
因此,采用辐射电阻这个概念,可以简化天线的有关计算。
辐射电阻的大小取决于天线的尺寸、形状以及馈电电流的波长。
因为发射天线的任务是辐射电磁波,所以在装置天线时总是适当地选择其尺寸和形状,使辐射电阻尽可能大一些。
【天线有效高度】小于四分之一波长的垂直天线:假定在一根垂直的天线上有均匀分布的电流。
此均匀电流等于实际天线上的最大电流,且所产生的辐射场强与实际天线的辐射场强相同,该假设的垂直天线的长度即为实际天线有效高度。
【天线最大增益系数】平时也简称天线最大增益或天线增益。
指在最大场强方向上某点产生相等电场强度的条件下,标准天线(无方向)的总输入功率对定向天线总输入功率的比值,称该天线的最大增益系数。
它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度。
并用分贝数表示。
可以用数学推证,天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积。
【天线效率】它是指天线辐射出去的功率(即有效地转换电磁波部分的功率)和输入到天线的有功功率之比。
是恒小于1的数值。
【天线极化波】电磁波在空间传播时,若电场矢量的方向保持固定或按一定规律旋转,这种电磁波便叫极化波,又称天线极化波,或偏振波。
通常可分为平面极化(包括水平极化和垂直极化)、圆极化和椭圆极化。
【极化方向】极化电磁波的电场方向称为极化方向。
【极化面】极化电磁波的极化方向与传播方向所构成的平面称为极化面。
【垂直极化】无线电波的极化,常以作为标准面。
凡是极化面与法线面(垂直面)平行的极化波称为垂直极化波。
其电场方向与垂直。
【水平极化】凡是极化面与法线面垂直的极化波称为水平极化波。
其电场方向与相平行。
【平面极化】如果电磁波的极化方向保持在固定的方向上,称为平面极化,也称线极化。
在电场平行于的分量(水平分量)和垂直于表面的分量,其空间振幅具有任意的相对大小,可以得到平面极化。
垂直极化和水平极化都是平面极化的特例。
【圆极化】当无线电波的极化面与法线面之间的夹角从0~360°周期的变化,即电场大小不变,方向随时间变化,电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个圆时,称为圆极化。
在电场的水平分量和垂直分量振幅相等,相位相差90°或270°时,可以得到圆极化。
圆极化,若极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成右螺旋关系,称右圆极化;反之,若成左螺旋关系,称左圆极化。
【椭圆极化】若无线电波极化面与法线面之间的夹角从0~2π周期地改变,且电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个椭圆时,称为椭圆极化。
当电场垂直分量和水平分量的振幅和相位具有任意值时(两分量相等时例外),均可得到椭圆极化。
【长波天线、中波天线】是工作于长波及中波波段的发射天线或接收天线的统称。
长、中波是以地波和天波传播的,而天波则连续反射于电离层和之间。
根据此传播特性,长、中波天线应能产生垂直极化的电波。
在长、中波天线中,应用较广的的有垂直型、倒L型、T型、伞型垂直接地天线。
长、中波天线应有良好的地网。
长、中波天线存在着许多技术上的问题,如有效高度小、辐射电阻小、效率低、通频带窄、方向性系数小等。
为了解决这些问题,天线结构往往非常复杂,非常庞大。
【短波天线】工作于短波波段的发射或接收天线,统称为短波天线。
短波主要是借助于电离层反射的天波传播的,是现代远距离无线电通信的重要手段之一。
短波天线形式很多,其中应用最多的有对称天线、同相水平天线、倍波天线、角型天线、V型天线、菱形天线、鱼骨形天线等。
和长波天线比较,短波天线的有效高度大,辐射电阻大,效率高,方向性良好,增益高,通频带宽。
【超短波天线】工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。
超短波主要靠空间波传播。
这种天线的形式很多,其中应用最多的有八木天线、盘锥形天线、双锥形天线、“蝙蝠翼”电视发射天线等。
【微波天线】工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的发射或接收天线,统称为微波天线。
微波主要靠空间波传播,为增大通信距离,天线架设较高。
在微波天线中,应用较广的有抛物面天线、喇叭抛物面天线、喇叭天线、透镜天线、开槽天线、介质天线、潜望镜天线等。
【定向天线】定向天线是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强,而在其它的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。
采用定向发射天线的目的是增加辐射功率的有效利用率,增加性;采用定向接收天线的主要目的是增加抗干扰能力。
【不定向天线】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。
【宽频带天线】方向性、阻抗和极化特性在一个很宽的波段几乎保持不变的天线,称为宽频带天线。
早期的宽频带天线有菱形天线、V形天线、倍波天线、盘锥形天线等,新的宽频带天线有对数周期天线等。
【调谐天线】仅在一个很窄的频带才具有预定方向性的天线,称为调谐天线或称调谐的定向天线。
通常,调谐天线仅在它的调谐频率附近5%的波段,其方向性才保持不变,而在其它频率上,方向性变化非常厉害,以致使通信遭到破坏。
调谐天线不适于频率多变的短波通信。
同相水平天线、折合天线、曲折天线等均属于调谐天线。
【垂直天线】垂直天线是指与地面垂直放置的天线。
其结构如图1所示,它有对称与不对称两种形式,而后者应用较广。
对称垂直天线常常是中心馈电的。
不对称垂直天线则在天线底端与地面之间馈电,其最大辐射方向在高度小于1/2波长的情况下,集中在地面方向,故适应于广播。
不对称垂直天线又称垂直接地天线。
【倒L天线】在单根水平导线的一端连接一根垂直引下线而构成的天线。
因其形状象英文字母L倒过来,故称倒L形天线。
俄文字母的Γ字正好是英文字母L的倒写。
故称Γ型天线更方便。
它是垂直接地天线的一种形式。
为了提高天线的效率,它的水平部分可用几根导线排在同一水平面上组成,这部分产生的辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。
倒L天线一般用于长波通信。
它的优点是结构简单、架设方便;缺点是占地面积大、耐久性差。
【T形天线】在水平导线的中央,接上一根垂直引下线,形状象英文字母T,故称T形天线。
它是最常见的一种垂直接地的天线。
它的水平部分辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。
为了提高效率,水平部分也可用多根导线组成。
T形天线的特点与倒L形天线相同。
它一般用于长波和中波通信。
【伞形天线】在单根垂直导线的顶部,向各个方向引下几根倾斜的导体,这样构成的天线形状象开的雨伞,故称伞形天线。
它也是垂直接地天线的一种形式。
其特点和用途与倒L形、T形天线相同。
【鞭状天线】鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1/4或1/2波长。
大多数鞭状天线都不用地线而用地网。
小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。
有时为了增大鞭状天线的有效高度,可在鞭状天线的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线的中端加电感等。
鞭状天线可用于小型通信机、步谈机、汽车收音机等。
【对称天线】两部分长度相等而中心断开并接以馈电的导线,可用作发射和接收天线,这样构成的天线叫做对称天线。
因为天线有时也称为振子,所以对称天线又叫对称振子,或偶极天线。
总长度为半个波长的对称振子,叫做半波振子,也叫做半波偶极天线。
它是最基本的单元天线,用得也最广泛,很多复杂天线是由它组成的。
半波振子结构简单,馈电方便,在近距离通信中应用较多。
【笼形天线】是一种宽波段弱定向天线。
其结构如图2所示,它是把几根导线围成的空心圆柱体代替对称天线中的单导线辐射体而成的,因其辐射体呈笼形,故称笼形天线。
笼形天线的工作波段宽,易于调谐。
它适应于近距离的干线通信。
【角形天线】属于对称天线的一类,但它的两臂不排列在一条直线上,而成90°或120°角,故称角形天线。
这种天线一般是水平装置的,它的方向性是不显著的。
为了得到宽波段特性,角形天线的双臂也可采用笼形结构,称角笼形天线。
【折合天线】将振子弯折成相互平行的对称天线称为折合天线。
有双线折合天线、三线折合天线及多线折合天线几种形式,图3中所示的是双线和三线折合天线。
弯折时,应使各线上各对应点的电流同相,从远处看,整个天线如同一对称天线。
但折合天线与对称天线比较,辐射增强。
输入阻抗增大,便于与馈线耦合。
折合天线是一种调谐天线,工作频率较窄。
它在短波和超短波波段获得广泛应用。
【V形天线】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。