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常用的(de)天線有哪些
時(shí)間: 2025-12-01
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所(suǒ)謂天線,其實是(shi)指一種變換器(qi),它可以把傳輸(shū)線上傳播的導(dao)行波,變換成在(zai)無界媒介(通常(cháng)是自由空間)中(zhōng)傳播的電磁波(bo),或者進行相反(fǎn)的變換。它的分(fèn)類有以下幾種(zhong): 1、八木定向天線(xiàn)
所謂天線,其實(shi)是指一種變換(huan)器,它可以把傳(chuan)輸線上傳播的(de)導行波,變換成(cheng)在無界媒介(通(tōng)常是自由空間(jiān))中傳播的電磁(cí)波,或者進行相(xiang)反的變換。它的(de)分類有以下幾(jǐ)種:
1、八木定向天(tian)線
八木定向天(tian)線,具有增益較(jiào)高、結構輕巧、架(jia)設方便、價格便(bian)宜等優點。因此(cǐ),它特别适用于(yú)點對點的通信(xin),例如它是室内(nei)分布系統的室(shì)外接收天線的(de)首選天線類型(xíng)。
八木定向天線(xian)的單元數越多(duo),其增益越高,通(tōng)常采用 6 - 12 單元的(de)八木定向天線(xian),其增益可達 12-01dBi。
2、室(shì)内壁挂天線
室(shi)内壁挂天線同(tóng)樣必須具有結(jié)構輕巧、外型美(mei)觀、安裝方便等(deng)優點。
現今市場(chǎng)上見到的室内(nei)壁挂天線,外形(xing)花色很多,但其(qí)内芯的購造幾(ji)乎也都是一樣(yàng)的。這種壁挂天(tian)線的内部結構(gou),屬于空氣介質(zhi)型微帶天線。由(yóu)于采用了展寬(kuan)天線頻寬的輔(fǔ)助結構,借助計(ji)算機的輔助設(she)計,以及使用網(wǎng)絡分析儀進行(hang)調試,所以能較(jiao)好地滿足了工(gong)作寬頻帶的要(yao)求。順便指出,室(shì)内壁挂天線具(jù)有一定的增益(yi),約爲G = 7 dBi。
3、闆狀天線(xian)
無論是GSM 還是CDMA, 闆(pǎn)狀天線是用得(de)最爲普遍的一(yi)類極爲重要的(de)基站天線。這種(zhong)天線的優點是(shì):增益高、扇形區(qu)方向圖好、後瓣(bàn)小、垂直面方向(xiàng)圖俯角控制方(fāng)便、密封性能 可(kě)靠以及使用壽(shòu)命長。
闆狀天線(xian)也常常被用作(zuo)爲直放站的用(yong)戶天線,根據作(zuò)用扇形區的範(fan)圍大小,應選擇(zé)相應的天線型(xing)号。
4、闆狀天線
采(cai)用多個半波振(zhèn)子排成一個垂(chuí)直放置的直線(xiàn)陣,在直線陣的(de)一側加一塊反(fan)射闆 (以帶反射(shè)闆的二半波振(zhen)子垂直陣爲例(lì)),增益爲 G = 11 ~ 14 dBi,爲提高(gao)闆狀天線的增(zēng)益,還可以進一(yī)步采用八個半(ban)波振子排陣
前(qián)面已指出,四個(ge)半波振子排成(cheng)一個垂直放置(zhi)的直線陣的增(zeng)益約爲 8 dBi;一側加(jia)有一個反射闆(pǎn)的四元式直線(xiàn)陣,即常規闆狀(zhuàng)天線,其增益約(yuē)爲 14 ~ 17 dBi。
一側加有一(yī)個反射闆的八(ba)元式直線陣,即(jí)加長型闆狀天(tian)線,其增益約爲(wei) 16 ~ 19 dBi。 不言而喻,加長(zhǎng)型闆狀天線的(de)長度,爲常規闆(pan)狀天線的一倍(bei),達 2.4 m 左右。
5、室内吸(xi)頂天線
室内吸(xi)頂天線必須具(ju)有結構輕巧、外(wài)型美觀、安裝方(fang)便等優點。
現今(jin)市場上見到的(de)室内吸頂天線(xian),外形花色很多(duo),但其内芯的構(gou)造幾乎都是一(yi)樣的。這種吸頂(dǐng)天線的内部結(jié)構,雖然尺寸很(hen)小,但由于是在(zai)天線寬帶理論(lun)的基礎上,借助(zhù)計算機的輔助(zhu)設計,以及使用(yòng)網絡分析儀進(jin)行調試,所以能(néng)很好地滿足在(zai)非常寬的工作(zuò)頻帶内的駐波(bō)比要求,按照國(guó)家标準,在很寬(kuān)的頻帶内工作(zuò)的天線其駐波(bō)比指标爲VSWR ≤ 2 。當然(ran),能達到VSWR ≤ 1.5 更好。順(shùn)便指出,室内吸(xi)頂天線屬于低(dī)增益天線, 一般(ban)爲G = 2 dBi。
6、高增益栅狀(zhuàng)
從性能價格比(bǐ)出發,人們常常(cháng)選用栅狀抛物(wu)面天線作爲直(zhí)放站施主天線(xian)。由于抛物面具(ju)有良好的聚焦(jiao)作用,所以抛物(wù)面天線集射能(neng)力強,直徑爲 1.5 m 的(de)栅狀抛物面天(tian)線,在900兆頻段,其(qí)增益即可達 G = 20dBi。它(tā)特别适用于點(diǎn)對點的通信,例(lì)如它常常被選(xuan)用爲直放站的(de)施主天線。
抛物(wù)面采用栅狀結(jie)構,一是爲了減(jian)輕天線的重量(liang),二是爲了減少(shǎo)風的阻力。
抛物(wu)面天線一般都(dōu)能給出 不低于(yu) 30 dB 的前後比 ,這也(ye)正是直放站系(xì)統防自激而對(duì)接收天線所提(tí)出的必須滿足(zu)的技術指标。
7、環(huán)形天線
環形天(tian)線和人體非常(cháng)相似, 有普通的(de)單極或多級天(tian)線功能。再加上(shang)小型環形天線(xian)的體積小、高可(kě)靠性和低成本(běn),使其成爲微小(xiao)型通信産品的(de)理想天線。典型(xing)的環形天線由(yóu)電路闆上的銅(tóng)走線組成的電(dian)回路構成,也可(ke)能是一段制作(zuò)成環形的導線(xiàn)。其等效電路相(xiang)當于兩個串連(lian)電阻與一個電(dian)感的串連 。Rrad 是環(huan)形天線實際發(fa)射能量的電阻(zu)模型,它消耗的(de)功率就是電路(lu)的發射功率。
假(jia)設流過天線回(huí)路的電流爲I,那(na)麽Rrad 的消耗功率(lǜ),即RF功率爲Pradiate=I2·Rrad。電阻(zu)Rloss 是環形天線因(yin)發熱而消耗能(néng)量的電阻模型(xíng),它消耗的功率(lǜ)是一種不可避(bì)免的能量損耗(hào),其大小爲Ploss=I2·Rloss。如果(guo)Rloss>Rrad,那麽損耗的功(gong)率比實際發射(she)的功率大,因此(cǐ)這個天線是低(dī)效的。天線消耗(hao)的功率就是發(fa)射功率和損耗(hao)功率之和。實際(jì)上,環形天線的(de)設計幾乎無法(fǎ)控制Ploss 和Prad,因爲Ploss 是(shi)由制作天線的(de)導體的導電能(néng)力和導線的大(dà)小決定的,而Prad 是(shi)由天線所圍成(chéng)的面積大小決(jue)定的。
1、八木定向天(tian)線
八木定向天(tian)線,具有增益較(jiào)高、結構輕巧、架(jia)設方便、價格便(bian)宜等優點。因此(cǐ),它特别适用于(yú)點對點的通信(xin),例如它是室内(nei)分布系統的室(shì)外接收天線的(de)首選天線類型(xíng)。
八木定向天線(xian)的單元數越多(duo),其增益越高,通(tōng)常采用 6 - 12 單元的(de)八木定向天線(xian),其增益可達 12-01dBi。
2、室(shì)内壁挂天線
室(shi)内壁挂天線同(tóng)樣必須具有結(jié)構輕巧、外型美(mei)觀、安裝方便等(deng)優點。
現今市場(chǎng)上見到的室内(nei)壁挂天線,外形(xing)花色很多,但其(qí)内芯的購造幾(ji)乎也都是一樣(yàng)的。這種壁挂天(tian)線的内部結構(gou),屬于空氣介質(zhi)型微帶天線。由(yóu)于采用了展寬(kuan)天線頻寬的輔(fǔ)助結構,借助計(ji)算機的輔助設(she)計,以及使用網(wǎng)絡分析儀進行(hang)調試,所以能較(jiao)好地滿足了工(gong)作寬頻帶的要(yao)求。順便指出,室(shì)内壁挂天線具(jù)有一定的增益(yi),約爲G = 7 dBi。
3、闆狀天線(xian)
無論是GSM 還是CDMA, 闆(pǎn)狀天線是用得(de)最爲普遍的一(yi)類極爲重要的(de)基站天線。這種(zhong)天線的優點是(shì):增益高、扇形區(qu)方向圖好、後瓣(bàn)小、垂直面方向(xiàng)圖俯角控制方(fāng)便、密封性能 可(kě)靠以及使用壽(shòu)命長。
闆狀天線(xian)也常常被用作(zuo)爲直放站的用(yong)戶天線,根據作(zuò)用扇形區的範(fan)圍大小,應選擇(zé)相應的天線型(xing)号。
4、闆狀天線
采(cai)用多個半波振(zhèn)子排成一個垂(chuí)直放置的直線(xiàn)陣,在直線陣的(de)一側加一塊反(fan)射闆 (以帶反射(shè)闆的二半波振(zhen)子垂直陣爲例(lì)),增益爲 G = 11 ~ 14 dBi,爲提高(gao)闆狀天線的增(zēng)益,還可以進一(yī)步采用八個半(ban)波振子排陣
前(qián)面已指出,四個(ge)半波振子排成(cheng)一個垂直放置(zhi)的直線陣的增(zeng)益約爲 8 dBi;一側加(jia)有一個反射闆(pǎn)的四元式直線(xiàn)陣,即常規闆狀(zhuàng)天線,其增益約(yuē)爲 14 ~ 17 dBi。
一側加有一(yī)個反射闆的八(ba)元式直線陣,即(jí)加長型闆狀天(tian)線,其增益約爲(wei) 16 ~ 19 dBi。 不言而喻,加長(zhǎng)型闆狀天線的(de)長度,爲常規闆(pan)狀天線的一倍(bei),達 2.4 m 左右。
5、室内吸(xi)頂天線
室内吸(xi)頂天線必須具(ju)有結構輕巧、外(wài)型美觀、安裝方(fang)便等優點。
現今(jin)市場上見到的(de)室内吸頂天線(xian),外形花色很多(duo),但其内芯的構(gou)造幾乎都是一(yi)樣的。這種吸頂(dǐng)天線的内部結(jié)構,雖然尺寸很(hen)小,但由于是在(zai)天線寬帶理論(lun)的基礎上,借助(zhù)計算機的輔助(zhu)設計,以及使用(yòng)網絡分析儀進(jin)行調試,所以能(néng)很好地滿足在(zai)非常寬的工作(zuò)頻帶内的駐波(bō)比要求,按照國(guó)家标準,在很寬(kuān)的頻帶内工作(zuò)的天線其駐波(bō)比指标爲VSWR ≤ 2 。當然(ran),能達到VSWR ≤ 1.5 更好。順(shùn)便指出,室内吸(xi)頂天線屬于低(dī)增益天線, 一般(ban)爲G = 2 dBi。
6、高增益栅狀(zhuàng)
從性能價格比(bǐ)出發,人們常常(cháng)選用栅狀抛物(wu)面天線作爲直(zhí)放站施主天線(xian)。由于抛物面具(ju)有良好的聚焦(jiao)作用,所以抛物(wù)面天線集射能(neng)力強,直徑爲 1.5 m 的(de)栅狀抛物面天(tian)線,在900兆頻段,其(qí)增益即可達 G = 20dBi。它(tā)特别适用于點(diǎn)對點的通信,例(lì)如它常常被選(xuan)用爲直放站的(de)施主天線。
抛物(wù)面采用栅狀結(jie)構,一是爲了減(jian)輕天線的重量(liang),二是爲了減少(shǎo)風的阻力。
抛物(wu)面天線一般都(dōu)能給出 不低于(yu) 30 dB 的前後比 ,這也(ye)正是直放站系(xì)統防自激而對(duì)接收天線所提(tí)出的必須滿足(zu)的技術指标。
7、環(huán)形天線
環形天(tian)線和人體非常(cháng)相似, 有普通的(de)單極或多級天(tian)線功能。再加上(shang)小型環形天線(xian)的體積小、高可(kě)靠性和低成本(běn),使其成爲微小(xiao)型通信産品的(de)理想天線。典型(xing)的環形天線由(yóu)電路闆上的銅(tóng)走線組成的電(dian)回路構成,也可(ke)能是一段制作(zuò)成環形的導線(xiàn)。其等效電路相(xiang)當于兩個串連(lian)電阻與一個電(dian)感的串連 。Rrad 是環(huan)形天線實際發(fa)射能量的電阻(zu)模型,它消耗的(de)功率就是電路(lu)的發射功率。
假(jia)設流過天線回(huí)路的電流爲I,那(na)麽Rrad 的消耗功率(lǜ),即RF功率爲Pradiate=I2·Rrad。電阻(zu)Rloss 是環形天線因(yin)發熱而消耗能(néng)量的電阻模型(xíng),它消耗的功率(lǜ)是一種不可避(bì)免的能量損耗(hào),其大小爲Ploss=I2·Rloss。如果(guo)Rloss>Rrad,那麽損耗的功(gong)率比實際發射(she)的功率大,因此(cǐ)這個天線是低(dī)效的。天線消耗(hao)的功率就是發(fa)射功率和損耗(hao)功率之和。實際(jì)上,環形天線的(de)設計幾乎無法(fǎ)控制Ploss 和Prad,因爲Ploss 是(shi)由制作天線的(de)導體的導電能(néng)力和導線的大(dà)小決定的,而Prad 是(shi)由天線所圍成(chéng)的面積大小決(jue)定的。
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