27. 無線電系統原理——天線
(1)由半波長偶極天線和饋電電纜構成的天饋系統,理想的工作狀態是天線上只有駐波,饋線上只有行波。
自行網絡補充內容如下:天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關系,方向圖主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力,它是選擇基站天線最重要的參數之一。
(2)通常把垂直偶極天線或者垂直接地天線稱為“全向天線”,是因為它們在水平方向沒有指向性,但在立體空間有方向性。
(3)在零仰角附近具有主輻射瓣的垂直接地天線,其振子的長度應為1/4波長的奇數倍。振子電氣長度為1/4波長的垂直接地天線的最大輻射方向為: 在水平方向沒有指向性,在垂直方向指向水平面。
(4)垂直接地天線(GP)的構造為電氣長度為1/4波長的垂直振子加一個“接地”反射體,因其簡單而被大量應用于手持和車載業余電臺,但這種天線的實際工作情況往往與理論值相差較大,尤其在頻率較低的頻段。最常見的原因和改善辦法是: 缺乏有效的接地反射體。GP天線必須有足夠大的接地反射體來形成振子鏡像,否則諧振頻率和阻抗都將與理論值有顯著偏差,應盡量用大面積金屬體與天線的接地端直接連接。
(5)天線增益延指天線在最大輻射方向上的輻射功率密度與相同條件下基準天線的輻射功率密度之比;或相對于參考天線,在某一方向上信號強度的增加。
(6)以dBi為單位的增益指標其意義為:“相對于無方向性點源天線的增益”。即最大輻射方向上的輻射功率密度與理想點源天線的輻射功率密度之比。
(7)以dBd為單位的增益指標其意義為:“相對于半波長偶極子天線的增益”,即最大輻射方向上的輻射功率密度與半波長偶極振子的最大輻射功率密度之比。
(8)商品天線如果使用以dB為單位的增益指標時,由于種表達沒有說清楚計算增益所采用的比較基準,所以缺乏實際意義。
(9)天線增益指標實例: 兩款VHF垂直全向天線,用作發射。甲天線增益4.5dBd,乙天線增益為5.85dBi,它們在遠處某接收天線中形成的信號功率差為甲信號比乙信號強0.8dB;同樣的天線,甲天線增益2.9dBd,乙天線增益為5.85dBi,它們在遠處某接收天線中形成的信號功率差為乙信號比甲信號強0.8dB。
(10)多數手持電臺使用的“橡皮天線”相對于全尺寸天線,其發射和接收效率較低。
天線的增益是什么意思?