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天线的定义与分类

2025-07-25 16:41:17

1.  天线的定义

 

天线(Antenna)是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。天线是无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收(仅仅接收很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机,如图所示。

 

 

 

可见,天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备,没有天线也就没有无线电通信。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统等,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。此外,在用电磁波传送能量方面,非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性,即同一副天线既可用作发射天线,也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的,这就是天线的互易定理。

 

2.天线的工作原理

 

当导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如图所示,电场就散播在周围空间,因而辐射增强。

 

必须指出,当导线的长度 L 远小于波长 λ 时,辐射很微弱;导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐射。

 

 

 

 

 

3.天线的分类

 

天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:

 

 

  • 按工作性质可分为发射天线和接收天线。

  • 按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。

  • 按方向性可分为全向天线和定向天线等。

  • 按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。

  • 按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽。

  • 按维数来分可以分成两种类型:一维天线和二维天线:一维天线:由许多电线组成,这些电线或者像手机上用到的直线,或者是一些灵巧的形状,就像出现电缆之前在电视机上使用的老兔子耳朵。单极和双极天线是两种最基本的一维天线;二维天线:变化多样,有片状(一块正方形金属)、阵列状(组织好的二维模式的一束片)、喇叭状、碟状。

  • 天线根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、车载天线、基地天线三大类。

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