驻波天线

第5章驻波天线吕剑刚信息与电气工程学院[e-mail]主要内容5.1水平对称天线5.2引向天线5.3环天线驻波天线与行波天线区别天线上按照电流分布不同，分为驻波天线和行波天线。驻波天线：特性参数随频率变化较快，频率很窄，是窄带天线。行波天线：输入阻抗等于线的特性阻抗，且当线较长时，其方向性随频率的变化较慢，因而频率较宽。对称振子，单极子天线，V-形偶极子，折合振子，环天线，八木天线都是常见的驻波天线。5.1水平对称天线水平架设天线的优点（1）是架设和馈电方便；（2）地面电导率对水平天线方向性的影响较垂直天线小；（3）辐射水平极化波。主要有水平对称振子、V形对称振子、蝙蝠翼天线和水平全向天线5.1.1水平对称振子水平对称振子又称双极天线，为一架设在地面上的对称振子，广泛用于短波(10-100米)通信中，振子臂可由黄铜线、多股软铜线水平拉直构成，中间由高频绝缘子连接两臂，由双线传输线馈电。5.1.2宽频带对称振子加粗振子臂的直径来增加对称振子的阻抗频带宽度笼形天线和平面臂天线笼形天线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。AA’ll1l2lr2a2mlmamlmmr175.05.05325.121平面臂天线llW平面片形臂的对称振子5.1.3V形对称振子l02zyV形对称振子自由空间对称振子在垂直于振子轴线的平面内没有方向性，因此方向性不强。如果对称振子的两个臂张开一定的角度，则构成了右图所示的V形对称振子，V形对称振子的对角线方向上可以得到更高的方向系数。5.1.4蝙蝠翼天线蝙蝠翼天线在调频广播、电视发射中使用非常普遍。优点：频带宽，相对频带20%-25%不用绝缘子，可牢固固定在支柱上；功率容量大蝙蝠翼天线结构原理5.1.5水平全向天线水平全向天线是指在仰角△=0°的水平平面内有均匀辐射的天线，且在此平面内辐射水平极化波。最常用的水平全向天线是绕杆天线，又称为旋转场天线，它是由两正交放置的对称振子构成，两振子电流的振幅相等，相位相差90°。),,(rM'M12xyzO1I2I旋转场天线方向图5.2引向天线引向天线又称为八木-宇田天线，它是由一个半波有源振子，一个反射振子（反射器），若干个引向振子（引向器）组成。八木-宇田由日本仙台大学宇田（Uda）于1926年完成。1928年宇田所在实验室的八木（Yagi）教授在Proc.IRE发表了详细讨论八木天线原理的文章。反射振子的长度稍长于半波长，引向振子稍短于半波长。八木天线可看成由长度接近于半波长的对称振子组成的天线阵，因此引向天线可以有更强的方向性，其最大方向在引向器的方向。广泛用于米波、分米波段的通信。八木天线优点和缺点工作原理分析方法：5.2.2引向天线的电参数和设计（P142）方向性系数D和增益G半功率宽度引向天线的设计5.2.3背射天线5.3环天线环天线为由导线围城的一个环而形成的天线。按照尺寸可分为小环和大环，按形状分圆形、方环、菱形环、三角环等。各种环天线性能类似，主要用于测向及广播接收及移动通信设备等。5.3.1小环天线最大尺度小于十分之一波长的闭环电流称为小环天线。由于环的直径非常小，故可设环的电流沿线为均匀分布，可等效为一磁基本振子。5.3.2电流为驻波分布的大环),,(rM'MxyzOaR圆环天线及坐标系螺旋天线如图:空心或绕在介质棒上直径较小可视为直杆直径很大可视为大环叠加行波单导线