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栅格天线(通信系统常见天线类型有哪些?)

100人浏览   2024-09-04 11:16:36

天线作为无线通信系统的重要组成部分,起着发射和接收无线电波的作用。现代社会有许多不同类型的通信需求:长距离通信、短距离通信、卫星通信、微波通信、手机通信等。

不同的需求场景使用不同的通信频段、天线构成的通信系统。所以我们有各式各样不同类别的天线,可以说是奇形怪状,五花八门。今天给大家介绍一下最常见的12种天线。

水平半波偶极天线(也称DP天线)

DP天线是由两根长度相等的导体,水平或倾斜架设而成,是一种最简单、最基本的天线。天线的总长度大概等于半波长的95%,两个振子都是1/4波长的95%。

该天线的辐射方向是以天线为对称轴,馈电点为切点的两个圆。

除了水平架设以外,GP天线还可以倒V(正V)架设——天线的夹角在110度至120度之间,通过改变了发射仰角,来调节远距离和近距离的通信。

有时候,会在巴伦(一种连接振子和电缆的三端口器件)上加装多对振子,使天线能够工作在更多的波段上。除了水平和倒V,DP天线还衍生出了很多其它种类的天线。

垂直单极天线(也称GP天线)

GP天线就是源自于偶极天线,天线底端通过与馈线的内导体相连,馈线的外导体与地网相连,水平方向上辐射是一个圆。因此,该天线在各个方向上的接收和发射能力相同,适合做全向接收发射。

通常,移动手持设备采用GP天线居多。此外,我们经常在户外业余无线电爱好者越野车上看到的天线,也是一种垂直GP天线。

温顿天线(又称偏馈半波天线)

这种天线多半是用一根单导线制成,馈线也是单导线,接在偏离中心点14%的地方,普遍用作接收天线,也有做发射天线的。温顿天线因为占地小,便于携带,适合业余无线电爱好者使用。

八木天线(Yagi Antenna)

大名鼎鼎的八木天线是由日本东北大学的八木秀次和宇田新太郎发明。“Yagi”是八木的英文拼写,并不是说有“八根木头”。这种天线由多个单元组成,并且具有较强的方向性,引向器越多,方向性越强,增益也越高。八木天线可以在多个波段上工作,有时候也用于无线电测向。

碟形天线(Dish Antenna)

专门用于长距离通信的高方向性天线,有极窄的波束宽度和很高的增益值,也可称为高增益指向性天线。这种天线通常用于点对点的通信连接,天线彼此之间必须很精准的瞄准,而且天线之间的直视(Light of Sight)必须没有任何阻碍物。

格状天线(也叫栅格天线)

这种天线的特点和碟形天线类似,一般用于S波段的信号接收。它的栅格密度不得大于其波长,不然效率变低。

锥形天线(Conical Antenna)

属于超短波天线的一种,是一类典型的宽频带全向天线,特点就是增益高。

方框天线(Quad Antenna)

这是一种效果良好的远距离通信天线,基本上可以达到八木天线的通联效果。方框天线还有一些变种,如三角形天线。之所以做成这样,主要是出于机械结构方便性的考虑。

长线天线(Long Wire Antenna)

长线天线也是一种常见的天线形式,主要构成其实就是一根导线。

环形天线(Loop Antenna)

属于闭合回路天线,整个天线由圆形金属或管状金属构成,特点是体积小、效率高、方向性较强。

蛛网天线(Cobweb Antenna)

蛛网天线主要用在短波上,有较强的方向性,并且所需的空间小于八木天线,效率较高。它使用强度较高的非金属材料支撑,本身的激励单元和反射单元都是由普通的导线构成,机械强度低于全是金属振子的八木天线。

喇叭天线(Horn Antenna)

喇叭天线是一种微波天线,属于面天线,其优点是结构简单、频带宽、功率容量大、调整与使用方便。合理选择喇叭尺寸可以取得良好的辐射特性。

以上就是现代社会通信系统中常见的一些天线类型。天线类型虽然琳琅满目,但是工作原理其实都差不多,无非是将导行波变成空间波,空间波变成导行波。