微波与天线总结.pdfVIP

对称阵子天线：

构成：有两根粗线和长度都相同的导线构成，中间为俩个馈电端

原理:若电线上的电流分布已知，则由电基本阵子的辐射场沿整个导线的积分，便得到对称

振子的辐射场。实际上，西振子天线可看成是开路传输线逐渐张开而成，而其电流分布与无

耗开路传输线的完全一致，即按正弦驻波分布。

用途:对称振子分为半波对称振子和全波对称振子，半波对称振子广泛的应用于短波和超短

波波段，它既可以作为独立天线使用，也可以作为天线阵的阵元，在微波波段还可以作为抛

物面天线的馈源。

特点:方向性比基本振子的方向性稍强一些，平均特性阻抗Z越低R和X随频率的变化越

缓慢，其频率特性越好。所以，欲展开对称振子的工作频带，常利用加粗振子直径的方法。

当h=λ/4n时，其输入阻抗是一个不大的纯电阻具有很好的频率特性，也有利于同馈线匹配，

而在并联谐振点附近是一个高阻抗且输入阻抗随频率变化剧烈，特性阻抗不好。

阵列天线：

构成:将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统。构成天线阵地辐射单元，成为天线原

或阵元

原理：天线的辐射场是各天线元所产生的矢量叠加，只要各天线元上的电流，振幅和相位分

布满足适当的关系，就可以得到所需要的辐射特性

特点：天线阵的主瓣宽度和旁瓣电平是即相互依赖又相互对立的一对矛盾，天线阵方向图的

主瓣宽度小，则旁瓣电平就高，反之，主瓣宽度大则旁瓣电平就低。均匀直线阵的主瓣很窄，

但旁瓣数目多，电平高，二项式直线振的主瓣很宽旁瓣就消失了，旁瓣分散了天线的辐射能

量，增加量接受的信噪比，但旁瓣又起到了压缩主瓣宽度的作用。

直立阵子天线：

构成:垂直于地面或导电平面架设的天线称为直立阵子天性

原理:单级天线可等效为一对对称振子，对称阵子可等效为一二元阵，但此时等效只是在地

面或导体的上半空间成立。理想导电平面上的单级天线的辐射场可直接应用到自由空间对称

振子的公式进行计算。

用途:广泛应用于长，中，短波及超短波段。

特点:当h《λ时辐射电阻很低。单级天线效率也很低改善方法是提高辐射电阻降低损耗电

阻。

水平振子天线：

构成:水平振子天线又称双级天线，阵子的两臂由单根或多股铜线构成，为了避免在拉线上

产生较大感应电流，拉线的长度应较小，臂和支架采用高频绝缘子隔开，天线与周围物体要

保持适当距离，馈线采用600Ω的平行双导线。

原理:与直立天线的情况类似，无限大导电地面的影响可用水平阵子天线的镜像来代替，架

设在理想导电地面上的水平振子天线的辐射场可以用该天线及其镜像所构成的二元阵来分

析，但应注意该二元阵的天线元是同幅反相的。

用途:经常用于短波通信电视或其他无线电系统。

特点:架设和馈电方便，地面电导率的变化对水平振子天线的影响较直立天线小，工业干扰

大多是垂直极化波，因此，用水平振子天线可以减少干扰对接收的影响。

引向天线:

构成：又称为八木天线，它由一个有源振子及若干个无源振子组成，在无源振子中较长的

一个为反射器，其余为引向器

用途：广泛用于米波，分米波的通信、雷达、电视及其它天线电流

原理：引向天线实际上也是一个天线阵，与前述天线相比不同的是它是对其中一个振子馈电，

其余振子则是靠与馈电振子之间的近场耦合所产生的感应电流来激励的，而感应电流大小取

决于振子的长度及其间距

特点：使天线的方向性增强，但由于各振子之间的相互影响又使天线的工作频带变窄，输入

阻抗降低，不利于与馈线的匹配。

电视发射天线

特点：频率范围宽，覆盖面积大，有零辐射方向，天线及其电场平行于地面，为了扩大服务

范围，发射天线必须家架在高大建筑的顶端或专用的电视塔上，这就要求天线必须承受一定

的风荷，防雷等。还要求天线在水平面内无方向性。

移动通信基站天线

特点：有足够的机械强度和稳定性，垂直极化，根据组网方式的不同，如果是顶点激励，采

用扇形天线，如果是中心激励采用全向天线，为了节省发射机功率，天线增益应尽可能的高，

为了提高天线效率及带宽，天线与馈线应良好匹配

结构：VHF和UHF移动通信基站天线一般是有馈源和角形反射器俩部分组成的，为了获得

较高的增益，馈源一般采用并馈共轴阵列和串馈共轴阵列两种形式，为了承受一定的风荷，

反射器可以采用条形结构

用途：米波，分米波

特点：体积小，增益高，垂直极化，水平面内无方向性

螺旋天线;

结构：讲导线绕制成螺旋形线图而构成的天线称为螺旋天线，通常它带有金属接地板，有同

轴线馈电，同轴线的内导体与螺旋线相接，外导体与接地板相连

原理;由于法向模螺旋天线的电尺寸较小，其辐射场可以等效为电基本振子与磁基本振子，

辐射场的叠加且它的电流，振幅相等