定向天线的关键技术和三大类型

定向天线，这一大类在天线领域的关注度比全向天线低了不少。但是定向天线同样有着很多全向天线没有的优势。本期我们将单独介绍定向天线，了解其特质和实际使用。

定向天线的关键技术

定向天线定义十分简单，我们在这里不做赘述，它主要是利用天线的辐射特性，将无线电波集中在特定方向发射或接收的天线。其工作原理是利用天线的形状和尺寸来控制无线电波的辐射方向，我们来详细进行解析。

波束宽度

定向天线的波束宽度是天线辐射方向图中半功率点之间的分离角。这意味着定向天线只有两个波束宽度：垂直波束宽度和水平波束宽度。

无线对讲机设定的定向天线波束宽度

10°~30°

波束宽度为10°~30°的定向天线适用于远距离通信，具有较强的方向性。

30°~60°

波束宽度为30°~60°的定向天线适用于中等距离通信，兼顾方向性和覆盖范围。

60°~90°

波束宽度为60°~90°的定向天线适用于近距离通信，具有较大的覆盖范围。

前后比

前后比是对定向天线指向性的度量。它是指天线前向功率与天线反向输出功率之比，主要取决于辐射方向图。当你增加定向天线的增益时，同样也应该增加前后比。定向天线的最佳前后比通常为20dB。

室内效应

建筑材料会影响定向天线在室内传输信号。建筑材料的密度具有降低RF信号的传播速度的效果。与较高波长的信号相比，具有较短波长的RF信号被失真和吸收得更多。

传输干扰

干扰会导致天线信号在特定频率上摆动。这种变化被称为衰减，衰减随着信号的频率而变化。

定向天线的三大类型

定向天线的类型较少，应用较多的主要是八木天线、对数周期天线和抛物面天线，每种类型都有独特的设计和辐射模式。

八木天线

该天线由一个被驱动元件(通常为偶极子)、一个反射元件(比被驱动元件略长)和一个或多个指向器元件(比驱动元件略短)组成，所有都安装在水平吊杆上。这些元件通常彼此平行，并以特定的间隔隔开。

原理：八木天线通过使用反射器和指向器元件来形成辐射方向图，主要将其聚焦在指向器的方向上，从而实现定向性。

对数周期天线

该天线由多个不同长度和间距的偶极元件组成，沿中心吊杆排列。对数周期天线在较宽的频率范围内提供一致的性能，适用于多频带操作。

原理：这些元件由一条平衡传输线供电，该传输线以特定相位角连接每个元件，形成宽带定向辐射模式。

抛物面天线

该天线使用抛物面反射器(曲面，通常为碟形)将辐射能量聚焦在特定方向。抛物面天线具有高度定向性，通常用于高频(微波)通信，包括卫星和EME(地月地)通信。

原理：通常是偶极或喇叭，被放置在反射器的焦点处，反射的能量被组合成窄的定向波束。

按照定向天线的特殊作用，使用时也需要考虑一些关键因素，我们在这里笼统的介绍几点使用时需要关注的地方。

使用定向天线?

1、安装：将定向天线安装在合适的支撑结构上，如桅杆或塔架。确保天线方向正确，以获得所需的极化(水平或垂直)。

2、使用：在调整天线方向时，监测接收信号强度或SWR，寻找尽可能好的信号。发射和接收信号，根据需要调整天线的方向，以优化与目标站的通信。