盘点天线的分类及其应用

电子发烧友网工程师 发表于 2018-03-23 14:43:00 收藏 已收藏
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盘点天线的分类及其应用

电子发烧友网工程师 发表于 2018-03-23 14:43:00

  天线是一种变换器,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。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。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,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。

天线分类:

棒状/鞭状天线

棒状/鞭状天线一般为全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,一般增益不大。这类天线应用非常普遍,使用时也无太多特殊要求,比如家用的Wi-Fi、电台、移动通信系统中郊县大区制的站型等应用就非常常见。

吸顶天线

吸顶天线是移动通信系统天线的一种,主要用于室内信号覆盖,比如会场、宾馆、写字楼、电影院、住宅楼内等。现今市场上见到的室内吸顶天线,外形花色很多,但其内芯的购造几乎都是一样的。一般天线上会有移动或联通的品牌商标,一般一眼即可看出是哪家运行商的信号在覆盖。白色向下的突起是天线体,往外辐射信号,后面接的线缆为馈线,把信号从移动基站引入到天线。

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壁挂天线

这种壁挂天线属于空气介质型微带天线,具有较强的方向性,增益较大,外形美观,用在一些比较狭长的室内空间,天线安装时前方较近区域不能有物体遮挡,且不要正对窗户、大门等信号比较容易泄漏到室外的开口,主要安装在房间、大厅、走廊等场所的墙壁上。壁挂天线的增益比吸顶天线要高,一般在6~10dB之间。高速不停车收费系统也是其一大应用。

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八木天线

八木天线属于较高增益的定向天线,由日本东北大学的八木秀次和宇田太郞两人发明,具有增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜等优点。因此,它特别适用于点对点的通信或者将室外信号引入到室内,例如它是室内分布系统室外接收天线的首选类型。比如某区域室内手机信号特别弱希望改善,八木天线是首先。八木天线的单元数越多,其增益越高,通常采用6~12单元的八木定向天线,其增益可达10~15dB。

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基站板状天线

基站板状天线是用得最为普遍且极为重要的基站天线,属于定向天线的一种。这种天线的优点是:增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长。其选型和设置相对复杂,根据覆盖要求、话务量分布、抗干扰要求等,需严格的调整下倾角、方向角、天线挂高、天线分集距离和隔离距离等参数。常规的基站板状天线,其增益约为 14~17dB,加长型基站板状天线,其增益可达16~19dB,不言而喻,加长型的长度,为常规板状天线的一倍,达2.4 m左右。

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高增益抛物面天线

由于抛物面具有良好的聚焦作用,所以抛物面天线集射能力强,直径为1.5 m的抛物面天线,其增益即可达20 dB。雷达在发射时须把能量集中辐射到需要照射的方向,而在接收时又尽可能只接收探测方向的回波,同时分辨出目标的方位和仰角,所以该天线形态在雷达或卫星系统中非常常见。有的抛物面采用栅状结构,一是为了减轻天线的重量,二是为了减少风的阻力。

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SBX-1海基X波段雷达天线

因为地球曲率的关系,固定式雷达能覆盖的范围有很大限制。“海上巨眼”SBX-1海基X波段雷达包含许多小的雷达罩和一个重1814公吨的相位阵列雷达天线。这个相位阵列雷达天线需要超过一百万瓦的电力运作,拥有超过30000组传送接收T/R模组,占地384平方米,可以对目标进行搜寻和追踪。并且可以和美军位于加利福尼亚州范登堡空军基地导弹防御系统、位于阿拉斯加州里利堡基地交换信息,这两个基地都有拦截、击落导弹的能力。

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