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天线结构分类天线是一种用于接收和发送无线信号的装置，广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
根据其结构和工作原理的不同，天线可以分为多种类型。
本文将从天线结构的角度介绍几种常见的天线分类。
一、按天线结构分类1. 线性天线线性天线是最常见的一种天线，其结构通常由一根导体构成，如直线天线、折线天线等。
直线天线是最简单的一种天线，常见的有偶极子天线、单极子天线等。
折线天线则是由多段导体组成，可以增加天线的长度和增益。
2. 环形天线环形天线是由一个或多个环形导体构成的天线，如圆环天线、螺旋天线等。
环形天线具有较宽的工作频带和较好的方向性，广泛应用于通信和雷达系统中。
3. 阵列天线阵列天线是由多个天线元件组成的天线系统，可以通过控制每个天线元件的相位和振幅来实现波束的形成和指向性的控制。
阵列天线具有高增益、高方向性和抗干扰能力强的特点，被广泛应用于通信、雷达和卫星通信等领域。
4. 反射天线反射天线是通过反射器将无线信号聚焦到天线元件上的一种天线结构，常见的有抛物面天线、半波子天线等。
反射天线具有较高的增益和较好的方向性，被广泛应用于卫星通信和雷达系统中。
5. 型宽天线型宽天线是一种具有较宽工作频带的天线，常见的有短偶极子天线、螺旋天线等。
型宽天线具有较好的频率响应和宽带性能，在通信和雷达系统中得到广泛应用。
二、不同结构天线的特点和应用1. 线性天线通常具有较简单的结构和较低的成本，适用于短距离通信和移动通信系统中。
偶极子天线常用于无线电通信、电视和移动通信系统。
2. 环形天线由于其较宽的工作频带和较好的方向性，适用于多频段通信和雷达系统中。
圆环天线常用于电子对抗和无线电测向系统。
3. 阵列天线由于其高增益和抗干扰能力强的特点，适用于远距离通信和雷达系统中。
阵列天线常用于卫星通信、雷达和无线电测向系统。
4. 反射天线由于其较高的增益和较好的方向性，适用于卫星通信和雷达系统中。
抛物面天线常用于卫星通信和微波通信系统。
谐振式四臂螺旋天线的设计与分析黄丽玉84(北京邮电大学电子工程学院，北京100876)摘要本文首先介绍四臂螺旋天线结构组成、工作原理，然后针对卫星通信中天线方向图的圆极化宽波束需求，利用三维电磁仿真软件CST Microwave Studio对该结构进行优化仿真，实现了一种四臂螺旋天线的设计和仿真。
该天线通过无限巴伦实现平衡馈电，并利用四臂螺旋自身的结构特点构造了90°自相移结构，获得了较好的圆极化特性，得到了1.5181-2.0073GHz 的频率范围，相对带宽为30.77%，半功率波瓣宽度达到152.6°，具有良好的宽波束特性，对同类天线的设计和小型化具有一定的参考价值。
关键字四臂螺旋天线；宽波束；无限巴伦For personal use only in study and research; not for commercial use1 引言四臂螺旋天线由于具有较宽的圆极化辐射波束，可以在较低的仰角位置上保持较高的增益，通过调节其物理尺寸可以方便地得到不同的辐射方向图，且具有结构紧凑、体积小、重量轻、无需参考地等优点，在GPS、北斗等卫星导航系统中得到了广泛的应用。
Kilgus 于上世纪六七十年代提出了四臂螺旋天线[1]，这种天线是由四根馈电电流幅度相等、相位依次相差90°的螺旋线组成的谐振式辐射结构。
幅度相位通过平衡馈电结构来实现，常采用U型管、λ/4 开槽同轴线[2]，但当工作频段较低时，这些结构尺寸较大，90°相移实现起来较为复杂。
文献[3]采用了馈电网络来实现四臂螺旋的90°相移，但是当工作频段较低时，馈电网络尺寸较大，受到参考地尺寸的严重制约。
文献[4]采用在馈电处并联电缆的方法，通过调整电缆长度来实现90°相移，但由于天线的相移频率和电缆的相移频率不重合，增加了调试的复杂度。
本文天线采用无限巴伦和90°自相移结构，实现了圆极化宽波束。
圆极化天线原理引言：圆极化天线是一种特殊的天线，其辐射或接收电磁波的方式与传统的线极化天线不同。
圆极化天线具有许多优点，例如在多径传播环境中具有较好的抗干扰能力，适用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
本文将重点介绍圆极化天线的原理及其应用。
一、圆极化天线的原理：圆极化天线的原理基于电磁波在空间中的传播方式。
电磁波可分为线极化和圆极化两种形式，线极化天线的辐射电磁波的电场和磁场方向都在同一平面内，而圆极化天线的辐射电磁波的电场和磁场方向则呈现出旋转的状态。
圆极化天线的原理可通过两种方式实现：一种是通过特殊的结构设计，例如采用旋转结构或螺旋结构；另一种是通过信号的合成方式实现，例如通过两个正交线极化天线的信号合成。
二、圆极化天线的优点：1. 抗多径干扰能力强：在无线通信中，多径效应是一个普遍存在的问题。
圆极化天线的辐射方式使其能够更好地应对多径传播环境中引起的干扰和衰落，提高信号的稳定性和可靠性。
2. 适应性广泛：圆极化天线不受天线与用户设备之间角度的限制，可以适应不同方向的信号传输。
这使得圆极化天线在无线通信、雷达、卫星通信等领域具有广泛的应用前景。
3. 信号覆盖范围广：圆极化天线的辐射方式使得其信号能够覆盖更广的区域，提高了信号的覆盖范围，减少了信号盲区的出现。
三、圆极化天线的应用：1. 无线通信：在无线通信领域，圆极化天线广泛应用于移动通信、无线局域网、卫星通信等系统中。
圆极化天线的应用可以提高信号的传输质量，降低干扰，提高通信系统的性能。
2. 雷达系统：雷达系统中圆极化天线的应用可以提高雷达信号的抗干扰能力，减少回波信号的衰减，提高目标的探测性能。
3. 卫星通信：在卫星通信中，圆极化天线的应用可以提高信号的传输效率和稳定性，减少信号的衰落和失真，提高通信的可靠性。
4. 无人机技术：随着无人机技术的快速发展，圆极化天线的应用也越来越广泛。
圆极化天线可以提供更稳定和可靠的信号传输，提高无人机的控制精度和通信能力。
天线线圈的原理
天线线圈是一种用于接收或发送无线电信号的装置。
它通常由导电材料制成，如铜线或薄铝材料。
天线线圈的工作原理基于电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导线放置在一个变化的磁场中时，导线两端会产生感应电动势。
这个原理也适用于天线线圈。
当线圈周围存在一个变化的磁场时，由于磁场的作用，线圈两端会产生感应电动势。
这个感应电动势可以用来接收或发送无线电信号。
为了增强天线线圈的接收或发送能力，通常会采用共振的原理。
当天线线圈的电感和电容能够达到共振频率时，它的接收或发送效果会达到最佳状态。
这种共振频率通常是根据天线的尺寸和形状来确定的。
天线线圈的设计也会考虑信号的频率范围。
不同的天线线圈适用于不同的频率范围。
例如，短波天线线圈适用于较低的频率范围，而微波天线线圈适用于较高的频率范围。
此外，天线线圈的形状和结构也会影响其性能。
例如，螺旋线圈天线可以增加接收或发送的方向性，而弹簧式线圈天线可以增加接收或发送的带宽。
综上所述，天线线圈的原理是基于电磁感应，通过接收或发送变化的磁场来产生感应电动势。
不同频率范围和不同形状的天线线圈可以提高接收或发送的效果。
发射天线接收天线传播电磁波近代物理实验实验报告成绩：班级姓名：同组者：教师：天线的方向图与极化特性测量【实验目的】一、了解天线的大体工作原理。
二、绘制并明白得天线方向图。
3、依照方向图研究天线的辐射特性。
【实验原理】一、天线的原理天线的作用第一在于辐射和接收无线电波，可是能辐射或接收电磁波的东西不必然都能用来作为天线。
要能够有效地辐射或接收电磁波，天线在结构和形式上必需知足必然的要求。
图1给出由高频开路平行双导线传输线演变成天线的进程。
如此的结构被称为开放式结构。
由结尾开路的平行双导线传输线张开而成的天线，确实是通常的对称振子天线，是最简单的一种天线。
天线辐射的是无线电波，接收的也是无线电波，但是发射机通过馈线送入天线的并非是无线电波，接收天线也不能把无线电波直接经馈线送入接收机，其中必需进行能量的转换。
图2是进行无线电通信时，从发射机到接收机信号通路的简单方框图。
天线除能有效地辐射或接收无线电波外，还能完成高频电流到同频率无线电波的转换，或完成无线电波到同频率的高频电流的转换。
因此，天线仍是一个能量转换器。
研究天线问题，实质上是研究天线所产生的空间电磁场散布，和由空间电磁场散布所决定的天线特性。
咱们明白电磁场知足麦克斯韦（Maxwell）方程组。
因此，求解天线问题实质上是求解知足必然边界条件的电磁场方程，它的理论基础是电磁场理论。
图1传输线演变成天线a.发射机c.b.图图2 无线电通信系统中的信号通道简单方框图二、 天线的分类天线的形式很多，为了便于研究，能够依照不同情形进行分类。
按用途分类，有发射天线，接收天线和收发公用天线。
按利用范围分类，有通信天线，雷达天线，导航天线，测向天线，广播天线电视天线等。
按馈电方式分类，有对称天线，不对称天线。
按利用波段分类，有长波、超长波天线，中波天线，短波天线，超短波天线和微波天线。
按天线外形分类，有T 形天线，V 形天线，菱形天线，鱼骨形天线，环形天线，螺旋天线，喇叭天线，反射面天线等等。
折叠分支结构三频平面倒F天线(PIFA)设计S1008006 徐丽1.PIFA天线简介天线分为内置与外置，外置主要使用螺旋或者PCB，螺旋天线一般带宽比较好也比较常用，PCB 天线比较容易调频率易于设计，但爱立信有两项重要专利，所以在欧美市场上很少其他厂商使用。
还有一种假内置天线，其实就是外置天线的内置，性能相对比较差，一般不推荐使用。
内置天线而言，主要是PIFA与MONOPOLE天线。
平面倒F天线(PIFA)因其具有尺寸小，重量轻且后向辐射小等优点而成为目前内置天线的主要形式。
PIFA的结构示意图如下：图1 PIFA结构示意图PIFA的演变过程可以从技术和理论两个不同的方面考虑。
从技术方面来说，它是由单极天线演变而来；从理论方面，PIFA可以由微带天线理论发展而来。
下面详细介绍。
1)由单极天线演变而来传统的手机天线一般是单极或偶极天线，制作简单，但尺寸较大不易共形。
将单极子折倒形成倒L天线。
倒L天线剖面较低，也有着比较好的全向辐射特性。
但由于将振子折倒从而形成了对地电容分量，其输人阻抗呈现低阻值高阻抗的特性，难以进行阻抗匹配。
为了平衡倒L天线由于振子折倒而形成的对地容抗分量，在振子弯折处加载短路结构。
该短路结构所具有的感性分量补偿振子弯折所形成的对地容性分量，从而在不改变天线谐振频率的同时，达到变换阻抗的目的。
但是由于线形倒F天线频带窄，通常不到中心频率的百分之一，为了展宽频带，用平板结构来代替导线部分。
由于平面部分相当于许多线形天线阻抗的并联，因此平面型天线比线形天线的输入阻抗要低一些，产生了宽带的谐振特性。
从而形成了平面倒F天线。
上述内容可用图2生动表示：图2 PIFA的演变过程2)由微带天线演变而来平面倒F天线也可以看作是从矩形微带天线发展而来的，其典型结构包括一个矩形金属片（辐射贴片）、一个接地板（通常是电路板），采取同轴线馈电或微带馈电。
另外考虑到宽频、小型化等特性要求，还要有一个置于矩形辐射贴片短边边缘处的短路金属片（相当于短路加载）。
