天线是无线电通信系统中的重要组成部分,能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或者能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置,具有一定方向性。今天我们主要来认识一下这两种天线类型及其应用。
(一)喇叭透镜天线
喇叭透镜天线是一种由喇叭和透镜组成的组合天线。透镜原理与透镜天线类似,由低损耗高频介质材料制成,用于将馈源辐射的球面波转换为平面波,从而改善天线的方向性。喇叭透镜天线在通信领域应用广泛,具有工作频带宽、体积较大、防护度与抛物线天线相比更高等优点。其缺点是调谐困难,介质有损耗,因而效率不高。
WR-12 波导透镜喇叭天线, 72 GHz - 82 GHz,增益32 dBi,UG-387/U 圆盖法兰
(二)介质天线
介质天线是一种用低损耗高频介质材料(一般用聚苯乙烯)作成的圆棒,一端用同轴线或波导馈电的行波天线。具有体积小、方向性强等优点,但介质有损耗,因而效率不高。
介质天线主要有介质谐振器天线(DRA)和介质棒天线两种。
WR-12 波导透镜喇叭天线, 72 GHz - 82 GHz,增益37 dBi,UG-387/U 圆盖法兰
介质谐振天线(DRA)是由介质谐振器形成的天线,由传输射频信号的导体馈电。介质谐振天线通过这种方式,将导体传输的非导波转换为导波,然后从介质结构发射。当介质谐振天线通过电介质发射信号时,如果设计和制造得当,就不会有导体损耗,且辐射效率非常高。
介质棒天线由介质棒和馈电结构组成,设计成渐变结构,电磁波在介质波导里传输过程中随着介质棒横截面积的减小,电磁波相速增加,当到达介质棒末梢时相速接近光速继而可以辐射至自由空间,因此介质棒天线具有良好的定向性及较低的副瓣电平。