《无线电应用基础知识》必读四

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:41:24

【倒L天线】 在单根水平导线的一端连接一根垂直引下线而构成的天线。因其形状象英文字母L倒过来，故称倒L形天线。俄文字母的Γ字正好是英文字母L的倒写。故称Γ型天线更方便。它是垂直接地天线的一种形式。为了提高天线的效率，它的水平部分可用几根导线排在同一水平面上组成，这部分产生的辐射可忽略，产生辐射的是垂直部分。 倒L天线一般用于长波通信。它的优点是结构简单、架设方便；缺点是占地面积大、耐久性差。 【T形天线】 在水平导线的中央，接上一根垂直引下线，形状象英文字母T，故称T形天线。它是最常见的一种垂直接地的天线。它的水平部分辐射可忽略，产生辐射的是垂直部分。为了提高效率，水平部分也可用多根导线组成。 T形天线的特点与倒L形天线相同。它一般用于长波和中波通信。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:41:36

【伞形天线】 在单根垂直导线的顶部，向各个方向引下几根倾斜的导体，这样构成的天线形状象张开的雨伞，故称伞形天线。它也是垂直接地天线的一种形式。其特点和用途与倒L形、T形天线相同。 【鞭状天线】 鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线，其长度一般为1/4或1/2波长。大多数鞭状天线都不用地线而用地网。小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。有时为了增大鞭状天线的有效高度，可在鞭状天线的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线的中端加电感等。 鞭状天线可用于小型通信机、步谈机、汽车收音机等。 【对称天线】 两部分长度相等而中心断开并接以馈电的导线，可用作发射和接收天线，这样构成的天线叫做对称天线。因为天线有时也称为振子，所以对称天线又叫对称振子，或偶极天线。 总长度为半个波长的对称振子，叫做半波振子，也叫做半波偶极天线。它是最基本的单元天线，用得也最广泛，很多复杂天线是由它组成的。半波振子结构简单，馈电方便，在近距离通信中应用较多。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:41:50

【笼形天线】 是一种宽波段弱定向天线。其结构如图2所示，它是把几根导线围成的空心圆柱体代替对称天线中的单导线辐射体而成的，因其辐射体呈笼形，故称笼形天线。笼形天线的工作波段宽，易于调谐。它适应于近距离的干线通信。 【角形天线】 属于对称天线的一类，但它的两臂不排列在一条直线上，而成90°或120°角，故称角形天线。这种天线一般是水平装置的，它的方向性是不显著的。为了得到宽波段特性，角形天线的双臂也可采用笼形结构，称角笼形天线。 【折合天线】 将振子弯折成相互平行的对称天线称为折合天线。有双线折合天线、三线折合天线及多线折合天线几种形式，图3中所示的是双线和三线折合天线。弯折时，应使各线上各对应点的电流同相，从远处看，整个天线如同一对称天线。但折合天线与对称天线比较，辐射增强。输入阻抗增大，便于与馈线耦合。 折合天线是一种调谐天线，工作频率较窄。它在短波和超短波波段获得广泛应用。 【V形天线】 是由彼此成一角度的两条导线组成，形状象英文字母V的一种天线。其结构如图4所示，它的终端可以开路，也可以接有电阻，其电阻的大小等于天线的特性阻抗。V形天线具有单向性，最大发射方向在分角线方向的垂直平面内。它的缺点是效率低、占地面积大。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:42:01

【菱形天线】 是一种宽频带天线。其结构如图5所示，它由一个水平的菱形悬挂在四根支柱上构成，菱形的一只锐角接在馈线上，另一只锐角接一与菱形天线特性阻抗相等的终端电阻。其最大发射方向如图中箭头所示，在指向终端电阻方向的垂直平面内，具有单向性。 菱形天线的优点是增益高、方向性强、使用波段宽、易于架设和维护；缺点是占地面积大。 菱形天线经过变形之后，又有双菱形天线、回授式菱形天线及折式菱形天线三种形式。 菱形天线一般用于大中型短波收信电台。 【盘锥形天线】 是一种超短波天线。其结构如图6所示，顶部为一圆盘（即辐射体），由同轴线的心线馈电，下面为一圆锥，接同轴线的外导体。圆锥的作用与无限大的地面相似，改变圆锥的倾斜角度，就能改变天线的最大辐射方向。它有极宽的频带。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:42:14

【鱼骨形天线】 鱼骨形天线又叫边射天线，是一种专用短波接收天线。其结构如图7所示，由在两根集合线上每隔一定距离连接一个对称振子组成，这些对称振子都是经过一很小的电容器接到集合线上的。在集合线的末端，即对着通信方向的一端，接上一个与集合线特性阻抗相等的电阻，另一端则通过馈线接到接收机上。 与菱形天线相比较，鱼骨形天线的优点是副瓣小（也就是主瓣方向接收能力强，在其它方向接收较弱），各天线之间相互影响小，占地较小；缺点是效率低，安装和使用均较复杂。 【八木天线】 又叫引向天线。它有几根金属棒组成，结构如图8所示，其中一根是辐射器，辐射器后面一根较长的为反射器，前面数根较短的是引向器。辐射器通常用折迭式半波振子。天线最大辐射方向与引向器的指向相同。八木天线的优点是结构简单、轻便坚固、馈电方便；缺点频带窄、抗干扰性差。在超短波通信和雷达中应用。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:42:27

【扇形天线】 它有金属板式和金属导线式两种形式。结构如图9所示，其中，图（a）是扇形金属板式，图(b)是扇形金属导线式。这种天线由于加大了天线断面积，所以加宽了天线频带。线式扇形天线可以用三根、四根或五根金属导线。扇形天线用于超短波接收。 【双锥形天线】 双锥形天线由两个锥顶相对的圆锥体组成，在锥顶馈电。其结构如图10所示，圆锥可以用金属面、金属线或金属网构成。正象笼形天线一样，由于天线的断面积增大，天线频带也随之加宽。双锥形天线主要用于超短波接收。 【抛物面天线】 抛物面天线是一种定向微波天线，由抛物面反射器和辐射器组成，辐射器装在抛物面反射器的焦点或焦轴上。其结构如图11所示，辐射器发出的电磁波经过抛物面的反射，形成方向性很强的波束。抛物面反射器由导电性很好的金属做成，主要有以下四种方式：旋转抛物面、柱形抛物面、割截旋转抛物面及椭圆形边缘抛物面，最常用的是旋转抛物面和柱形抛物面。辐射器一般采用半波振子、开口波导、开槽波导等。 抛物面天线具有结构简单、方向性强、工作频带较宽等优点。缺点是：由于辐射器位于抛物面反射器的电场中，因而反射器对辐射器的反作用大，天线与馈线很难得到良好匹配；背面辐射较大；防护度较差；制作精度高。在微波中继通信、对流层散射通信、雷达及电视中广泛应用这种天线。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:42:37

【喇叭抛物面天线】 喇叭抛物面天线由喇叭和抛物面两部分组成。其结构如图12所示，抛物面盖在喇叭上，而喇叭的顶点位于抛物面的焦点上。喇叭是辐射器，它向抛物面辐射电磁波，电磁波经过抛物面反射，聚焦成窄波束发射出去。 喇叭抛物面天线的优点是：反射器对辐射器没有反作用，辐射器对反射电波没有遮挡作用，天线与馈电装置匹配较好；背面辐射小；防护度较高；工作频带非常宽；结构简单。喇叭抛物面天线在干线中继通信中用的很广泛。 【喇叭天线】又称号角天线。其结构如图13所示，它是由一段均匀波导和一段截面慢慢增大的喇叭状波导组成。喇叭天线有三种形式：扇形喇叭天线、角锥形喇叭天线及圆锥形喇叭天线。 喇叭天线是最常用的微波天线之一，一般用作辐射器。其优点是工作频带宽；缺点是体积较大，而且就同一口径来说，它的方向性不及抛物面天线尖锐。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:42:54

【喇叭透镜天线】 由喇叭及装在喇叭口径上的透镜组成，故称为喇叭透镜天线。透镜的原理参见透镜天线，这种天线具有相当宽的工作频带，而且比抛物面天线具有更高的防护度，它在波道数较多的微波干线通信中用得很广泛。 【透镜天线】在厘米波段，许多光学原理可以用于天线方面。在光学中，利用透镜能使放在透镜焦点上的点光源辐射出的球面波，经过透镜折射后变为平面波。透镜天线就是利用这一原理制作而成的。它由透镜和放在透镜焦点上的辐射器组成。 透镜天线有介质减速透镜天线和金属加速透镜天线两种。 图14的上图是介质减速透镜天线的原理图。透镜是用低损耗高频介质制成，中间厚，四周薄。从辐射源发出的球面波经过介质透镜时受到减速。所以球面波在透镜中间部分受到减速的路径长，在四周部分受到减速的路径短。因此，球面波经过透镜后就变成平面波，也就是说，辐射变成定向的。 图14的下图是金属加速透镜天线的原理图。透镜由许多块长度不同的金属板平行放置而成。金属板垂直于地面，愈靠近中间的金属板愈短。电波在平行金属板中传播时受到加速。从辐射源发出的球面波经过金属透镜时，愈靠近透镜边缘，受到加速的路径愈长，而在中间则受到加速的路径就短。因此，经过金属透镜后的球面波就变成平面波。 透镜天线具有下列优点：1、旁瓣和后瓣小，因而方向图较好；2、制造透镜的精度不高，因而制造比较方便。其缺点是效率低，结构复杂，价格昂贵。 透镜天线用于微波中继通信中。

BG5CEH · 发表于 2006-10-5 14:43:06

【开槽天线】 在一块大的金属板上开一个或几个狭窄的槽，用同轴线或波导馈电，这样构成的天线叫做开槽天线，也称裂缝天线。为了得到单向辐射，金属板的后面制成空腔，开槽直接由波导馈电。开槽天线结构简单，没有凸出部分，因此特别适合在高速飞机上使用。它的缺点是调谐困难。 【介质天线】 介质天线是一根用低损耗高频介质材料（一般用聚苯乙烯）作成的圆棒，它的一端用同轴线或波导馈电。图15所示的天线是用同轴线馈电的棒状介质天线。图中1是介质棒；2是同轴线的内导体的延伸部分，形成一个振子，用以激发电磁波；3是同轴线；4是金属套筒。套筒的作用除夹住介质棒外，更主要的是反射电磁波，从而保证由同轴线的内导体激励电磁波，并向介质棒的自由端传播。 介质天线的优点是体积小，方向性尖锐；缺点是介质有损耗，因而效率不高。

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