天线是无线传输必不可少的部分,在射频、微波、毫米波(mmW)和太赫兹(THz)频率范围内运行的几乎所有发射和接收系统都会配有天线。天线可以设计为将传导电磁信号转换为辐射电磁信号,反之亦然,从千赫兹频率转换为太赫兹频率,以实现远距离通信和传感。今天就一起来了解偶极天线的天线类型。
(一)定义
偶极天线用于需要在一定频率范围内传输信号的应用。最基本的偶极天线由两个“极子”(即两个导电振子)构成,其中,通过在这两个导电振子中通入电流而产生电压,该电压进一步产生从天线向外辐射的电磁波或无线电信号。偶极天线可偏离其谐振频率工作,并通过采用高阻抗馈线而极大地扩展带宽。目前使用的偶极天线可分为半波、多波、折叠波和非谐振波等多个类型。
偶极天线的优点有:
更宽的带宽:与单极天线相比,偶极天线具有更宽的工作带宽。当需要以更高的频率范围进行广播时,这非常有用。
方向性:双向天线在方向杆延伸的轴上提供更集中的广播。这提供了比单极天线扩展频率范围更远的能力。
平衡配置:偶极天线采用平衡配置,具有两个等长元件。在某些情况下,这通常会导致更平衡的辐射方向图和更好的性能。
尽管偶极天线有很多优点,但也有一些缺点,有
有限的带宽:与其他一些天线类型相比,偶极通常具有较窄的带宽。这意味着如果不进行调整,其可能无法在广泛的频率范围内发挥最佳性能。其更适合窄频率。
大尺寸:与大多数天线一样,天线的尺寸与其捕获的频率成正比。频率越低,天线越大。这就是为什么当考虑到尺寸时,偶极天线通常不合适。使用贴片天线可能会更好。
(二)偶极天线类型
1)八木天线
作为窄带宽的单向天线,是HF、VHF和UHF频率最常见的定向天线,用于屋顶电视天线和长距离短波通信。
5.8 GHz 八木天线,16.5 dBi
2)对数周期偶极阵列天线
一种宽带宽的定向天线,用作屋顶电视天线,增益小于八木宇田天线。
2.4 GHz ~ 5.8 GHz 超宽频对数周期天线,8 dBi
3)旋转场天线
用于从卫星接收信号,由直角交叉安装的两个偶极天线构成,以水平极化、圆极化和椭圆极化方式在所有方向上辐射电波。