天线类型|无线通信的天线类型
本页介绍无线通信中使用的不同类型的天线。天线的基本原理和类型包括喇叭天线、抛物面天线、螺旋天线、槽天线、介质天线、贴片天线、相控阵天线、偶极子天线、定向天线、折叠偶极子天线、地平面天线、八木天线、对数周期天线等。
喇叭天线
喇叭天线被认为是一种喇叭波导。它与碟形天线中的抛物面反射器配合工作效率更高。喇叭天线用于卫星/微波应用。
普通波导用于传输电磁波时，会与自由空间阻抗耦合不紧密，产生反射功率和驻波。这种不匹配是通过将波导末端展开来避免的喇叭天线．耀斑越平缓，匹配效果越好，损失越小。这会带来更大的收益和方向性。
根据喇叭口的不同，有不同的喇叭天线类型，即扇形喇叭、锥形喇叭和锥形喇叭。
锥体角的增益总结如下。
G = (4 K A)/λ2
K约为0.5至0.6，这取决于电磁场的相位/振幅在孔径上的位移。
A是喇叭的孔径，单位为米2
λ是波长，单位为米
何珥。锥体喇叭的光束宽度总结如下。
B = 80 /(w/λ)
B是波束宽度，单位为度
W为喇叭天线的宽度
波长λ
抛物面反射天线
这抛物面反射天线与喇叭天线配合使用，如图所示。它由金属或筛网制成。如图所示，在发射时，电磁波落在宽天线上并被辐射到空气中，而在接收时，电磁波落在宽天线上并被聚焦到喇叭天线上。
抛物线天线的孔径是抛物线外圆的面积。
面积A = 3.14 R2
增益G = 6 (D/λ)2
D为碟形天线直径，λ为波长
螺旋天线
顾名思义，螺旋天线是由线圈围绕在绝缘支架上制成的。导线直径约为波长的1/3，匝间间距约为波长的1/4。这种类型的天线通常使用大约6-8圈。采用圆形或方形螺旋形后的地平面反射器。该天线广泛应用于VHF/UHF范围。
增益和波束宽度螺旋天线分别为12-20分贝和12-45度。
缝隙天线
它是通过将金属薄片或波导切割成大约一半波长大小而形成的。由于这种切割槽被称为缝隙天线．还可以切割多个槽位，形成槽位天线阵列。阵列天线通常比单槽天线具有更好的增益和方向性。
狭缝天线广泛应用于高速飞机，其原理是在狭缝中填充绝缘材料，使天线表面光滑。其他外接天线在飞机如此高速的情况下使用并不方便。
介质天线
它们是用聚苯乙烯或塑料或其他材料制成的介质材料。这些透镜天线用于毫米波频率在40 GHz以上。在这种天线介质中镜头放置在喇叭天线的末端，将波聚焦成较窄的波束。这会带来更大的收获和方向性。
微带贴片天线
该天线类型是基于PCB设计的微带天线。因此它被称为微带贴片天线．该天线基本上是圆形或矩形区域的铜通过导电地平面分开。在这之间将有绝缘表面。在矩形天线的情况下，宽度约为。对于圆形天线，直径约为波长的1/2。波长的0.55到0.59。
相控阵天线
相控阵天线是在一个普通PCB或平面上使用多个天线开发的。这里使用的天线是贴片天线或阵列偶极子天线。这种多天线的组合有助于提高增益和方向性。单独控制阵列的所有天线，因此电磁波可以按需要向不同方向辐射。同样的概念应用于八木天线和用于电视接收的抛物面碟形天线。这种天线的另一种应用是基于雷达/卫星的通信系统。
这种天线设计了两种排列方式。在这种类型的配置中，所有的天线都从普通的发射机或接收机馈电。在另一种类型的配置中，每个阵列天线都使用低功率发射放大器或LNA。
偶极天线
当天线长度与发射信号波长直接相关时，天线能有效地辐射。偶极天线可在半波或四分之一波长的大小。半波偶极天线所谓双峰，其长度等于工作频率波长的1/2。通常73欧姆同轴线采用RG-59/U, 75欧姆同轴线采用RG-11/U。
这个偶极子的长度，L = 468/频率
半波偶极子天线的辐射图呈甜甜圈状。
定向天线
具有向任何方向发射/接收全向辐射模式的天线。为了实现特定方向的发送和接收，需要具有高指向性的天线。这种天线的辐射模式被限制在较窄的水平范围内定向天线．为了设计这种天线，将两个或多个天线组合成一个阵列。这增加了增益和指向性。阵列天线有两种类型，即寄生阵列和驱动阵列。
折叠偶极子天线
这是一种流行的天线类型，由于其300欧姆阻抗。的折叠偶极天线由300欧姆的双铅制成，其长度等于一半波长。它们的末端是焊接的。这是标准半波长偶极子天线的变化。如图所示，两个平行导体在两端连接，其中一侧在中心敞开。这个中央的开口部分与传输线相连。导体之间的间距与频率成反比。对于低频应用，间距约为2或3英寸。对于高频应用，间距约为1英寸。
地平面天线
当需要垂直极化和全向图时，地平面天线也可替代标准半波偶极子天线。这个天线是用同轴电缆馈电的。它是由中心导体与垂直散热器相连而形成的，而屏蔽层与地面接地相连。这就产生了垂直全方位的辐射格局。
垂直地平面天线广泛应用于汽车、卡车、船舶等交通工具上。飞行器的平坦金属表面作为VHF/UHF天线的上级地平面。垂直地平面天线的阻抗约为36.5欧姆。由于该阻抗没有同轴电缆，所以使用标准50欧姆电缆，产生约1.39 SWR的不匹配。
八木天线
八木天线被广泛用于电视接收，但由于它们只设计为一个频率，它们不适合宽频率范围。八木天线由一个驱动元件、一个反射器和一个或多个导通器组成。它们由铝管和铝交叉构件制成。
对数周期天线
这种对数周期天线的优点是它的宽频带应用。它由不同长度的驱动元件组成。最长和最短的元素在相关的最低和最高频率上都是半波长长。
这其中的要素对数周期天线是由传输线段馈送的。发送到不同元件的信号的相位被正确地设置以实现高指向性和最佳增益。
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