什么是天线接地平面?天线接地平面设计

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描述

地面安装天线通常使用起来非常简单方便。它们通常方便易用。

但是,当由于地面条件而无法将天线接地安装或需要抬高天线时,另一种解决方案是使用接地平面。

什么是天线接地平面?

顾名思义,天线接地层充当模拟接地。研究发现,对于像四分之一波长垂直的单极天线,地面充当反射无线电波的平面,从而在地球上看到天线上半部分的图像。可以通过用导电平面代替真实地球来模拟此功能。要用作天线接地平面,导电表面必须从天线底部延伸至少四分之一波长。

无线电波

 

具有实心接地平面的垂直天线(单极)

实际上,没有必要为接地层配备完整的圆形导电板。这在成本和风阻方面都很难管理。取而代之的是,通常具有由多个四分之一波长径向组成的接地层就足够了。通常使用四个导电径向,这些径向通常可以充分模拟整个圆形接地平面。

无线电波

 

带接地平面径向的垂直天线

并不总是需要至少四个径向线 - 通常甚至两个就足够了。也可以缩短它们,但对性能影响不大,特别是当它们被加载以保持其电气长度时。

四分之一波长垂直馈入接地平面的馈电阻抗为37&Ω:偶极子的馈电阻抗为73Ω。如果天线需要使用标准 50Ω 同轴馈线馈电,这可能是一个问题。为了克服这个问题,接地层导体可以从水平方向向下弯曲,从而提高馈电阻抗。当接地层棒与水平面之间的角度为 42 度时,将实现 50Ω 匹配。

如果径向下降得更远,阻抗会上升得更多,在极限条件下,径向都与主辐射元件在同一轴上运行,形成一个垂直偶极子,其辐射电阻/馈电阻抗为&73Ω

接地平面导体的物理实现

接地平面导体的标准制造方式随天线的工作频率而变化,因此也随导体的长度而变化。

在高频时,导体往往是连接到天线接地点的普通导线。这些被运行到可以锚定的方便点。通常,在导体的末端需要绝缘体。

在VHF及以上时,导体要短得多,并且它们往往由棒制成 - 通常与垂直元件本身的材料相同。

审核编辑:黄飞

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