天线名词解释(三)
2009-03-13 13:58
【扇形天线】它有金属板式和金属导线式两种形式。结构如图9所示，其中，图（a）是扇形金属板式，图(b)是扇形金属导线式。这种天线由于加大了天线断面积，所以加宽了天线频带。线式扇形天线可以用三根、四根或五根金属导线。扇形天线用于超短波接收。
【双锥形天线】双锥形天线由两个锥顶相对的圆锥体组成，在锥顶馈电。其结构如图10所示，圆锥可以用金属面、金属线或金属网构成。正象笼形天线一样，由于天线的断面积增大，天线频带也随之加宽。双锥形天线主要用于超短波接收。
【抛物面天线】抛物面天线是一种定向微波天线，由抛物面反射器和辐射器组成，辐射器装在抛物面反射器的焦点或焦轴上。其结构如图11所示，辐射器发出的电磁波经过抛物面的反射，形成方向性很强的波束。抛物面反射器由导电性很好的金属做成，主要有以下四种方式：旋转抛物面、柱形抛物面、割截旋转抛物面及椭圆形边缘抛物面，最常用的是旋转抛物面和柱形抛物面。辐射器一般采用半波振子、开口波导、开槽波导等。
抛物面天线具有结构简单、方向性强、工作频带较宽等优点。缺点是：由于辐射器位于抛物面反射器的电场中，因而反射器对辐射器的反作用大，天线与馈线很难得到良好匹配；背面辐射较大；防护度较差；制作精度高。在微波中继通信、对流层散射通信、雷达及电视中广泛应用这种天线。
【喇叭抛物面天线】喇叭抛物面天线由喇叭和抛物面两部分组成。其结构如图12所示，抛物面盖在喇叭上，而喇叭的顶点位于抛物面的焦点上。喇叭是辐射器，它向抛物面辐射电磁波，电磁波经过抛物面反射，聚焦成窄波束发射出去。
喇叭抛物面天线的优点是：反射器对辐射器没有反作用，辐射器对反射电波没有遮挡作用，天线与馈电装置匹配较好；背面辐射小；防护度较高；工作频带非常宽；结构简单。喇叭抛物面天线在干线中继通信中用的很广泛。
【喇叭天线】又称号角天线。其结构如图13所示，它是由一段均匀波导和一段截面慢慢增大的喇叭状波导组成。喇叭天线有三种形式：扇形喇叭天线、角锥形喇叭天线及圆锥形喇叭天线。
喇叭天线是最常用的微波天线之一，一般用作辐射器。其优点是工作频带宽；缺点是体积较大，而且就同一口径来说，它的方向性不及抛物面天线尖锐。
【喇叭透镜天线】由喇叭及装在喇叭口径上的透镜组成，故称为喇叭透镜天线。透镜的原理参见透镜天线，这种天线具有相当宽的工作频带，而且比抛物面天线具有更高的防护度，它在波道数较多的微波干线通信中用得很广泛。
【透镜天线】在厘米波段，许多光学原理可以用于天线方面。在光学中，利用透镜能使放在透镜焦点上的点光源辐射出的球面波，经过透镜折射后变为平面波。透镜天线就是利用这一原理制作而成的。它由透镜和放在透镜焦点上的辐射器组成。
透镜天线有介质减速透镜天线和金属加速透镜天线两种。
图14的上图是介质减速透镜天线的原理图。透镜是用低损耗高频介质制成，中间厚，四周薄。从辐射源发出的球面波经过介质透镜时受到减速。所以球面波在透镜中间部分受到减速的路径长，在四周部分受到减速的路径短。因此，球面波经过透镜后就变成平面波，也就是说，辐射变成定向的。
图14的下图是金属加速透镜天线的原理图。透镜由许多块长度不同的金属板平行放置而成。金属板垂直于地面，愈靠近中间的金属板愈短。电波在平行金属板中传播时受到加速。从辐射源发出的球面波经过金属透镜时，愈靠近透镜边缘，受到加速的路径愈长，而在中间则受到加速的路径就短。因此，经过金属透镜后的球面波就变成平面波。
透镜天线具有下列优点：1、旁瓣和后瓣小，因而方向图较好；2、制造透镜的精度不高，因而制造比较方便。其缺点是效率低，结构复杂，价格昂贵。
透镜天线用于微波中继通信中。
【开槽天线】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。开槽天线结构简单，没有凸出部分，因此特别适合在高速飞机上使用。它的缺点是调谐困难。
【介质天线】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。
【潜望镜天线】在微波中继通信中，天线往往安置在很高的支架上，因此，给天线馈电就得用很长的馈线。馈线过长会产生许多困难，如结构复杂，能量损耗大，由于在馈线接头处的能量反射而引起失真等。为了克服这些困难，可采用一种潜望镜天线，结构如图16所示，潜望镜天线由安置在地面上的下镜辐射器和安装在支架上的上镜反射器组成。下镜辐射器一般是抛物面天线，上镜反射器为金属平板。下镜辐射器向上发射电磁波，经过金属平板反射出去。
潜望镜天线的优点是能量损耗小、失真小、效率高。主要用于容量不大的微波中继通信中。
【螺旋天线】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。
【天线调谐器】连接发射机与天线的一种阻抗匹配网络，叫做天线调谐器。天线输入阻抗随频率而发生很大的变化，而发射机输出阻抗是一定的，若发射机与天线直接连接，当发射机频率改变时，发射机与天线之间阻抗不匹配，就会降低辐射功率。使用天线调谐器，就能使发射机与天线之间阻抗匹配，从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率。天线调谐器广泛用于地面、车载、舰载及航空短波电台中。
【对数周期天线】是一种宽频带天线，或者说是一种与频率无关的天线。结构如图17所示，其中，图1是一种简单的对数周期天线，它的偶极子长度和间隔符合下列关系：
τ
偶极子由一均匀双线传输线来馈电，如图2所示，传输线在相邻偶极子之间要调换位置。这种天线有一个特点：凡在f频率上具有的特性，在由τⁿf给出的一切频率上将重复出现，其中n为整数。这些频率画在对数尺上都是等间隔的，而周期等于τ的对数。对数周期天线之称即由此而来。对数周期天线只是周期地重复辐射图和阻抗特性。但是这样结构的天线，若τ不是远小于1，则它的特性在一个周期内的变化是十分小的，因而基本上是与频率无关的。
对数周期天线种类很多，有对数周期偶极天线和单极天线、对数周期谐振V形天线、对数周期螺旋天线等形式，其中最普遍的是对数周期偶极天线。这些天线广泛地用于短波及短波以上的波段。
【地波】沿地面传播的无线电波叫地波，又叫表面波。电波的波长越短，越容易被地面吸收，因此只有长波和中波能在地面传播。地波不受气候影响，传播比较稳定可靠。但在传播过程中，能量被大地不断吸收，因而传播距离不远。所以地波适宜在较小范围里的通信和广播业务使用。
【天波】经过空中电离层的反射或折射后返回地面的无线电波叫天波。所谓电离层，是地面上空40～800公里高度电离了的气体层，包含有大量的自由电子和离子。这主要是由于大气中的中性气体分子和原子，受到太阳辐射出的紫外线和带电微粒的作用所形成的。电离层能反射电波，也能吸收电波。对频率很高的电波吸收的很少。短波（即高频）是利用电离层反射传播的最佳波段，它可以借助电离层这面“镜子”反射传播；被电离层反射到地面后，地面又把它反射到电离层，然后再被电离层反射到地面，经过几次反射，可以传播很远。
一年四季和昼夜的不同时间，电离层都有变化，影响电波的反射，因此天波传播具有不稳定的特点。白天电离作用强，中波无线电波几乎全部被吸收掉，在收音机里难以收到远地中波电台播音；夜晚电离层对短波吸收的比较少，收听到的广播就比较多，声音也比较清晰。由于电离层总处在变化之中，反射到地面的电波有强有弱，所以用短波收音时会出现忽大忽小的衰落现象。太阳黑子爆发会引起电离层的骚动，增加对电波的吸收，甚至会造成短波通信的暂时中断。
由于大地对短波吸收严重，所以短波沿地面只能传播几十公里。
【空间波】从发射点经空间直线传播到接收点的无线电波叫空间波，又叫直射波。空间波传播距离一般限于视距范围，因此又叫视距传播。超短波和微波不能被电离层反射，主要是在空间直接传播。其传播距离很近，易受高山和高大建筑物阻挡，为了加大传输距离，必须架高天线，尽管这样，一般的传输距离也不过50公里左右。
微波接力通信是利用空间波传输的一种通信。由于微波的频率极高，频带很宽，能够传送大量的信息，微波通信已被广泛应用。为了加大传输距离，在传送途中，每隔一定距离都要建一个接力站，象接力赛跑一样，把信息传到远处。
【散射波】在无法建立微波接力的地区，如沙漠、海疆、岛屿之间的通信，可以利用散射波传递信息。电离层和比电离层低的对流层等，都能散射微波和超短波无线电波，并且可以把它们散射到很远的地方去，从而实现超视距通信。散射信号一般很弱，进行散射通信要求使用大功率发射机，高灵敏度接收机和方向性很强的天线
上一篇:FDD TDD技术简介 | 下一篇:天线名词解释(二)
