天线基础知识

天线基础知识
天线基础知识
            天线在无线电通信技术中是起到发射接收电磁波的作用,天线性能的优良与否,往往在无线通信中起到事半功倍的作用。从原理上讲,发射天线和接收天线是互易的,但在实际应用中还是有差别的。一副在某一段频率上发射性能优良的天线,一定也是在该段频率上接收性能优良的接收天线,但随便一条能接收的天线,却不一定也是优良的发射天线。大部分研究和讨论天线的文章、资料都偏重于发射方面,其实,关于天线的接收方面也有很大的考究,这一点,对我们侧重无线电接收的爱好者来说,往往显得尤为重要。

              一般来说(除了发射和接收共用的天线),发射天线为了突出和强调发射效果,往往采用谐振天线(窄带天线),而接收天线却往往采用非谐振天线(宽带天线),即使接收天线回路在某些频率上存在谐振,但天线回路衡量谐振程度的品质因数(Q值)还是比较低的,这样的天线基本上可以看成是非谐振天线。如果用想同一条天线来完成全波段接收,包括V/U波段,甚至到1G以上频率的接收,最好是选择一些厂家经过专门设计的宽带天线,有些宽带天线可以工作在500KHz-1500MHz的频率范围内,但宽带天线(非谐振天线)接收弱
信号的效果总是不如窄带天线(谐振天线)。至于随便拿来一条几米长的导线或是其它的天线充当全频天线来搞全频接收,肯定不会有好的效果。




              衡量一个天线发射和接收性能的优劣,主要有这样几个技术指标。

            一、天线效率

              天线效率和架设天线的导体材质、天线形状、工作频率、天线长度、天线架设高度有关。

            1、天线材质

              尽量选择导电性能好、电阻率低的金属材料,如银、铜、铝等。由于银线材的成本太高,所以实际应用中最好选择电工纯铜线.由铜矿石冶炼后,除去杂质,尤其要减少氧化物,再通过电解后得到电解铜,然后拉成丝。这种电工纯铜的杂质少,电阻率很低。一些正规国营电线厂生产的电线和漆包线都属于这类线材。现在市场上还常常见到一些乡镇企业或个体户用回收的废旧铜冶炼后(再生铜)生产的电线,这种铜线材所含杂质较多,电阻率也较大,如果用这种线材制做天线时,天线的效果不会很好,往往还会增大接收时的白噪声,不利于弱信号的接收。用各种线材制作天线时,截面大的线材接收效果好于截面小的线材。由于高频信号的集肤效应,同样截面时,多股线材的接收效果好于单股线材。铝材料一般在制作八木天线时用的较多。

            2、天线的形状

              为了提高天线的效率,往往在不同波段采用不同形状的天线,LW段以长线天线为主,MW段以长线天线和环状天线为主,SW段以长线天线、偶极天线和八木天线为主,FM段和V/U波段以八木天线和鞭状天线为主,800M以上的微波段以板状天线和抛物面天
线为主。

            3、工作频率

              工作于不同频率的天线,其效率也是不同的,天线的效率一般都随工作频率的提高而增加,高频天线的效率一般都高于
            低频天线。有资料表明:长波天线的效率为10%—40%,中波天线的效率为70%—80%,短波天线的效率为90%—95%,超短波(FMVU)和微波天线的效率为95%—99%

            4、天线的长度

              当天线的有效长度接近其工作频率半波(1/2波长)的正整数倍时,天线的效率较高,若这个倍数增加时,天线的效率
            还会进一步提高,但波长数(天线长度)的增加与效率的提高不是成正比关系。环
型天线的直径增加时,天线效率会提高,环型天线的圈数增加时,天线的效率也会进一步提高。抛物面天线的直径增加时,天线效率的提高会更明显。

            5、架设高度

              一般来说,天线架设得越高其效果越好,当然这个高度是相对的,实际架设时还要根据环境和架设的成本投资来取舍。
            但接收天线在 V 段以上频率使用时,并不是架设得越高越好,这是因为
            V段以上的频率,其场强在空间的垂直分布是不均匀的,有时天线位置架设得低一点的效果反而好于高处的效果。

本文发布于:2024-09-22 12:49:04,感谢您对本站的认可!

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标签:天线   接收   效率   发射   谐振   线材   架设
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