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天線(xiàn)工作原理lrmcumt 發(fā)表于 2006-8-8 9:41:001,VSWR(電壓駐波比)與回?fù)p的關(guān)系1)天線(xiàn)工作原理及作用是什么?答:天線(xiàn)作為無(wú)線(xiàn)通信不可缺少的一部分,其基本功能是輻射和接收無(wú)線(xiàn)電波。發(fā)射時(shí),把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波;接收時(shí),把電滋波轉(zhuǎn)換為高頻電流。(2)天線(xiàn)有多少種類(lèi)?答:天線(xiàn)品種繁多,主要有下列幾種分類(lèi)方式:按用途可分為基地臺(tái)天線(xiàn)(base station antenna)和移動(dòng)臺(tái)天線(xiàn)(mobile portable antennas)按工作頻段可劃分為超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波;按其方向可劃分為全向和定向天線(xiàn);(3)如何選擇天線(xiàn)?答:天線(xiàn)作為通信系統(tǒng)的重要組成部分,其性能的好壞直接影響通信系統(tǒng)的指標(biāo),用戶(hù)在選擇天線(xiàn)時(shí)必須首先注重其性能。具體說(shuō)有兩個(gè)方面,第一選擇天線(xiàn)類(lèi)型;第二選擇天線(xiàn)的電氣性能。選擇天線(xiàn)類(lèi)型的意義是:所選天線(xiàn)的方向圖是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)中電波覆蓋的要求;選擇天線(xiàn)電氣性能的要求是:選擇天線(xiàn)的頻率帶寬、增益、額定功率等電氣指標(biāo)是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。因此,用戶(hù)在選擇天線(xiàn)時(shí)最好向廠(chǎng)家聯(lián)系咨詢(xún)。(4)什么是天線(xiàn)的增益?答:增益是天線(xiàn)的主要指標(biāo)之一,它是方向系數(shù)與效率的乘積,是天線(xiàn)輻射或接收電波大小的表現(xiàn)。增益大小的選擇取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)電波覆蓋區(qū)域的要求,簡(jiǎn)單地說(shuō),在同等條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠(yuǎn),一般基地臺(tái)天線(xiàn)采用高增益天線(xiàn),移動(dòng)臺(tái)天線(xiàn)采用低增益天線(xiàn)。(5)什么是電壓駐波比?答:天線(xiàn)輸入阻抗和饋線(xiàn)的特性阻抗不一致時(shí),產(chǎn)生的反射波和入射波在饋線(xiàn)上疊加形成的磁波,其相鄰電壓的最大值和最小值之比是電壓駐波比,它是檢驗(yàn)饋線(xiàn)傳輸效率的依據(jù),電壓駐波比小于1.5,在工作頻點(diǎn)的電壓駐波比小于1.2,電壓駐波比過(guò)大,將縮短通信距離,而且反射功率將返回發(fā)射機(jī)功放部分,容易燒壞功放管,影響通信系統(tǒng)正常工作。電壓駐波比 1.0 1.1 1.2 1.5 2.0 3.0 反射功率% 0 0.2 0.8 4.0 11.1 25.0 傳輸功率% 100 99.8 99.2 96 88.9 75.0 (6)什么是天線(xiàn)的方向性?答:天線(xiàn)對(duì)空間不同方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線(xiàn)的方向性。衡量天線(xiàn)方向性通常使用方向圖,在水平面上,輻射與接收無(wú)最大方向的天線(xiàn)稱(chēng)為全向天線(xiàn),有一個(gè)或多個(gè)最大方向的天線(xiàn)稱(chēng)為定向天線(xiàn)。全向天線(xiàn)由于其無(wú)方向性,所以多用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)。定向天線(xiàn)由于具有最大輻射或接收方向,因此能量集中,增益相對(duì)全向天線(xiàn)要高,適合于遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,同時(shí)由于具有方向性,抗干擾能力比較強(qiáng)。(7)如何理解天線(xiàn)的工作頻帶寬度?答:天線(xiàn)的電參數(shù)一般都于工作頻率有關(guān),保證電參數(shù)指標(biāo)容許的頻率變化范圍,即是天線(xiàn)的工作頻帶寬度。一般全向天線(xiàn)的工作帶寬能達(dá)到工作頻率范圍的3-5%,定向天線(xiàn)的工作帶寬能達(dá)到工作頻率的5-10%。(8)如何選取電纜及電纜長(zhǎng)度?答:移動(dòng)通信系統(tǒng)常使用特性阻抗為50歐的同軸電纜作為饋線(xiàn)。為了有效地把電波傳輸?shù)教炀€(xiàn)接口,應(yīng)盡量減小饋線(xiàn)的傳輸損耗。傳輸損耗取決于電纜的直徑和長(zhǎng)度,同一頻率下電纜直徑越大,損耗越小,電纜越長(zhǎng)損耗越大,原則上,要求電纜的傳輸損耗不宜超過(guò)3分貝。下表列出常用電纜的衰減值(db/m),用戶(hù)可根據(jù)自已情況,合理選擇電纜型號(hào)及長(zhǎng)度。頻率型號(hào) 150MHz 400MHz 900MHz SYV-50-7 0.121 0.203 0.295 CTC-50-7 0.060 0.100 0.165 CTC-50-9 0.050 0.085 0.135 CTC-50-12 0.040 0.060 0.105 進(jìn)口10D-FB 0.040 0.070 0.110 (9)如何選擇天線(xiàn)安裝地點(diǎn)?答:由于地形和環(huán)境的影響,天線(xiàn)接收到的電磁波是直射波、反射波及散射波的疊加,其結(jié)果決定了接收點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)幅度和相位,并直接影響天線(xiàn)的應(yīng)用效果。因此,選擇天線(xiàn)架設(shè)位置應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:1、 天線(xiàn)的發(fā)射或接收方向應(yīng)避開(kāi)障礙物(樓房、鐵塔、橋梁等);2、 天線(xiàn)架設(shè)地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離干擾源(高壓線(xiàn)、航線(xiàn)、鐵塔、公路等);3、 天線(xiàn)應(yīng)盡量架設(shè)在附近的制高點(diǎn):4、 如有幾付天線(xiàn)同在一個(gè)鐵塔上工作,應(yīng)特別注意它們之間的左右和上下的間距,以防相互耦合影響系統(tǒng)性能。(10)天饋系統(tǒng)應(yīng)如何安裝?答:首先將天線(xiàn)、饋線(xiàn)和配套零部件按產(chǎn)品說(shuō)明的要求組裝好,然后在天線(xiàn)的支撐位置,用卡具固定于塔桿的天線(xiàn)支架上,并使天線(xiàn)與塔桿的平行間距大于使用波長(zhǎng),減少塔桿對(duì)天線(xiàn)性能的影響。在天線(xiàn)端口處,將饋電線(xiàn)用連接器(或稱(chēng)電纜頭)與天線(xiàn)接好,彎一個(gè)直徑約五十倍于饋電線(xiàn)直徑的圓環(huán)固定于天線(xiàn)支架上,避免連接器部位直接受力而斷線(xiàn)或損壞。(11)天饋系統(tǒng)如何防水?答:天線(xiàn)與饋電線(xiàn)主要是靠連接器連接,采用自粘性橡膠密封帶,將其拉伸后,以半搭形式纏繞在接連器上,可起到良好的密封防水作用。另外,在饋電線(xiàn)進(jìn)入室內(nèi)處彎一個(gè)返水彎,可避免雨水沿饋電線(xiàn)進(jìn)入室內(nèi)設(shè)備。(12)如何檢測(cè)天饋系統(tǒng)?答:天饋系統(tǒng)架設(shè)好后,應(yīng)由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員使用專(zhuān)用檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)。通??稍诎l(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)之間串接通過(guò)式功率計(jì),檢驗(yàn)設(shè)備發(fā)射機(jī)功率和反射功率的大小來(lái)判斷系統(tǒng)工作是否正常。2,OIP3,IIP3,IM3,P1db的關(guān)系 Pin:Input powerPout:Output powerIM3:3rd order intermodulation productIIP3:Input 3rd order intercept pointOIP3:Output 3rd order intercept point各指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系如下。Pout (dBm) = Pin (dBm) + G (dB) (1)OIP3 (dBm) = IIP3 (dBm) + G (dB) (2)OIP3 (dBm) = Pout (dBm) +A/2 (dBc) (3)IIP3 (dBm) = Pin (dBm) +A/2 (dBc) (4)IM3 (dBm) = 3Pin (dBm) 2IIP3 (dBm) + G (dB) = 3Pout (dBm) 2IIP3 (dBm) 2G (dB) = 3Pout (dBm) 2OIP3 (dBm) (5)3,噪聲與接收靈敏度的關(guān)系 認(rèn)為:手機(jī)的輻射靈敏度和天線(xiàn)是有關(guān)的,是有手機(jī)傳導(dǎo)靈敏度天線(xiàn)性能手機(jī)輻射躁聲共同決定的.首先,如果傳導(dǎo)靈敏度不好,那輻射靈敏度肯定不好,這沒(méi)有什么可爭(zhēng)辯的.其次,如果天線(xiàn)效率和方向不好,照樣輻射靈敏度會(huì)低.最后,如果傳導(dǎo)靈敏度天線(xiàn)效率和方向圖都不錯(cuò),但是PCB在工作頻段的噪聲輻射太高,輻射靈敏度也會(huì)變差(這個(gè)時(shí)候往往天線(xiàn)的效率越高,輻射靈敏度越差,因?yàn)榻邮艿降脑肼晻?huì)很高). 哪位大蝦覺(jué)得有問(wèn)題,我們探討探討.4,終端負(fù)載為0,25,50,無(wú)窮大時(shí)的現(xiàn)象終端我載是一種單口元件。常用的終端負(fù)載有兩類(lèi),一類(lèi)是匹配負(fù)載,一類(lèi)是可變短路器。這些終端裝置廣泛地用于實(shí)驗(yàn)室,以測(cè)量微波元件的阻抗和散射參量。匹配負(fù)載是用來(lái)全部吸收入射波功率,保證傳輸系統(tǒng)的終端不產(chǎn)生反射的終端裝置,它相當(dāng)于終接特性阻抗的線(xiàn)。可變短路器是一種可調(diào)整的電抗性負(fù)載,是用來(lái)把入射波功率全部反射的終端裝置。反射波的相位隨短路器位置的變化而變化,因而,改變短路器的位置,相當(dāng)于改變終端負(fù)載的電抗。 波導(dǎo)型匹配負(fù)載是嵌入波導(dǎo)中的有耗材料做成的一塊漸變的尖劈或片,如圖6-2-1所示。漸變片可以是1片也可以用多片。因?yàn)椴牧鲜怯泻牡?,所以入射波功率被它吸收了。同時(shí)由于波是逐漸地進(jìn)入有耗材料做成的尖劈中而避免了反射,因此,這種終端負(fù)載可以認(rèn)為是一段有損耗的漸變傳輸線(xiàn)。實(shí)踐表明,劈尖做得愈長(zhǎng),匹配性能愈好。一般劈長(zhǎng)取為23波導(dǎo)波長(zhǎng)。吸收體的形狀和長(zhǎng)度一般是由實(shí)驗(yàn)確定的。我們?cè)脟?guó)產(chǎn)材料(WXF-5型)做過(guò)實(shí)驗(yàn),制成的終端匹配負(fù)載的性能優(yōu)良,駐波系數(shù)可達(dá)到1.01以下。駐波比的測(cè)量(轉(zhuǎn)) 52RD.com半波對(duì)稱(chēng)振子與饋線(xiàn)的匹配52RD.com一般的接收設(shè)備(如電視機(jī))其輸入特性阻抗為75(不平衡式)或300平衡式,半波對(duì)稱(chēng)振子的輸出是:阻抗為75平衡式,如與300平衡電纜連接則只需考慮阻抗匹配就可以了,我們可利用傳輸線(xiàn)上距終端/4奇數(shù)倍處的等效阻抗等于傳輸線(xiàn)特性阻抗的平方除以終端負(fù)載這一特殊性質(zhì)來(lái)進(jìn)行阻抗匹配,這一特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式 Zin=Z0*Z0/ZL,式中Z0是傳輸線(xiàn)(匹配電纜)的特性阻抗,Zin為天線(xiàn)的輸出阻抗,ZL為負(fù)載(接收設(shè)備的輸入阻抗)阻抗,半波對(duì)稱(chēng)振子與300平行電纜的配接計(jì)算如下:先按上式計(jì)算出所需電纜的特性阻抗,也即要實(shí)現(xiàn)半波對(duì)稱(chēng)振子與300平行電纜的配接它們之間必須要插入一條/4長(zhǎng),特性阻抗為150的平行電纜,為此,我們利用兩條/4長(zhǎng)的300平行電纜并聯(lián)即可,接法如圖x。思維稿 52RD.com52RD.com52RD.com半波折合振子52RD.com 折合振子天線(xiàn)在實(shí)際使用中,饋電振子一般都是采用折合振子的形式,其主要目的是增加天線(xiàn)的帶寬,折合振子的結(jié)構(gòu)形成如圖jk所示,這種天線(xiàn)的頻帶特性可以這樣來(lái)證明:折合振子作為一偶極天線(xiàn)來(lái)說(shuō),可看作是兩個(gè)/4的短路線(xiàn)相串聯(lián),對(duì)于諧振頻率波長(zhǎng)L=/4,偶極天線(xiàn)與短路線(xiàn)都沒(méi)有電抗成分,當(dāng)加到折合振子上高頻電流的頻率在一定范圍變化時(shí),出現(xiàn)以下2種情況:當(dāng)頻率高于諧振頻率時(shí),相當(dāng)于L/4,偶極天線(xiàn)近似長(zhǎng)于/4的短路線(xiàn),其電抗是感性,而此時(shí)短路線(xiàn)的電抗是容性,當(dāng)頻率低于諧振頻率時(shí),相當(dāng)于L/4,偶極天線(xiàn)近似于/4的開(kāi)路線(xiàn),其電抗是容性,而此時(shí)短線(xiàn)上的電抗又是感性;故當(dāng)工作頻率了生偏移時(shí),在一定頻率范圍內(nèi),折合振子上呈現(xiàn)的感抗與容抗可以互相補(bǔ)償,使天線(xiàn)在較寬的頻率范圍內(nèi)其阻抗特性的變化不大,這就是折合振子具有較寬頻帶的原理。 52RD.com 由于折合振子兩平行導(dǎo)體具有相位相同,大小相等的電流(即I1=I2)所以其輻射電流為I=I1+I2=2I1,其輻射功率為P=I*I*Rr=(2I1)*(2I1)*Rr(Rr為半波振子的輸入阻抗)在折合振子的饋電端的輸入功率P =4*I1*I1*Rr= (Rin是折合振子的輸入阻抗)由于在饋電端輸入的電流實(shí)際上為I, 所I=I1,所以Rin=4Rr=473.1=300這里我們得到了折合振子輸入阻抗是300.是對(duì)稱(chēng)半波振子輸入阻抗的4倍。為了解決與75同軸電纜與天線(xiàn)振子的聯(lián)接,采用長(zhǎng)度為/2的同軸線(xiàn)做成的相位,阻抗變換裝置,即常叫的U形環(huán),可以解決以上兩個(gè)問(wèn)題.U形環(huán)的結(jié)構(gòu)圖jk2如下所示.52RD.com從圖可知,饋電時(shí)B點(diǎn)電流經(jīng)過(guò)U形環(huán)后,與A點(diǎn)的電流相位差為(180度),U形環(huán)的外導(dǎo)體組成了/4的短路線(xiàn), 使得在A,B點(diǎn)上的阻抗為無(wú)窮大,因而外導(dǎo)體上的電流就不會(huì)由內(nèi)表壁流向外表壁到地了,并且U形環(huán)還起到了阻抗變換的作用,如果在同軸線(xiàn)芯線(xiàn)上的輸入電流為I1,輸入電壓為V1,則天線(xiàn)兩振子上的輸入電流分別為I1,而同軸線(xiàn)外導(dǎo)體是接地的,所以A,B兩點(diǎn)各自對(duì)地的電壓都是V1,且A,B兩點(diǎn)電壓為反相,故此A,B兩點(diǎn)間的電壓為VA+VB=2V1,在饋電點(diǎn)呈現(xiàn)的阻抗為:R=4V1/I1即采用U形環(huán)后,使饋線(xiàn)與天線(xiàn)接觸點(diǎn)的阻抗提高了四倍,若采用特性阻抗為75的同軸線(xiàn)饋電,則在饋電點(diǎn)的阻抗為754=300,與折合折子能達(dá)到較好的匹配.思維稿 52RD.com多元折合振子天線(xiàn)52RD.com半波振子天線(xiàn)和折合振子天線(xiàn)的增益低,波瓣寬,前方和后方具有相同的接收能力,所以它們只適用于信號(hào)強(qiáng),干擾小的地方,當(dāng)接收點(diǎn)離電視臺(tái)較遠(yuǎn),信號(hào)較弱或信號(hào)較強(qiáng)但干擾較大反射波影響較嚴(yán)重時(shí),就要采用多元高增益定向天線(xiàn)了,這就是多元振子天線(xiàn),又叫八木天線(xiàn),在有源 振子的后面加上反射器,前面加上引向器,就構(gòu)成多元振子天線(xiàn),引向振子,反射振子與有源振子加起來(lái)的數(shù)目就是天線(xiàn)的單元數(shù).52RD.com多元振子天線(xiàn)的后方波瓣消失,前方靈敏度大大提高,原理如下:52RD.com1.反射器對(duì)前方P點(diǎn)和后方Q點(diǎn)來(lái)的信號(hào)的作用52RD.com右圖中的有源振子工作在諧振狀態(tài), 其阻抗為純電阻,反射器則用長(zhǎng)度比有振子長(zhǎng)5%-15%,而呈現(xiàn)感性.設(shè)反射器與有源振子相距/4,從天線(xiàn)前方的P點(diǎn)來(lái)的電磁波先到達(dá)有源振子,并使之產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e1,感應(yīng)電流I1.電磁波再經(jīng)過(guò)/4的途經(jīng)才到達(dá)反射器,并使之產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e2和感應(yīng)電流I2.由于反射器與有源振子在空上相差/4的路程,所以e2比e1落后90,而I2又由于反射器呈現(xiàn)感性而比e2落后90,故I2比e1落后180,反射器電流I2產(chǎn)生的輻射場(chǎng)到達(dá)有源振子形成的磁場(chǎng)H2又比I2落后90,即H2比e1落后270.根據(jù)電磁感應(yīng)定律,H2在有源振子里產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)e1-2比H2落后90,結(jié)果e1-2比e1落后360,也就是說(shuō)反射器在有源振子所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)e1-2和原振子的感應(yīng)電勢(shì)e1是同相的,天線(xiàn)輸出電壓是等于e1與e1-2之和,可見(jiàn)反射器使天線(xiàn)接收前主信號(hào)的靈敏度提高了,根據(jù)類(lèi)似的推導(dǎo)可知:反射器對(duì)后方Q點(diǎn)來(lái)的信號(hào)有抵消輸出的作用.52RD.com2.引向器的作用52RD.com引向器比有源振子短5%-10%,其阻抗呈電容性,假設(shè)引向器與有源振子間的距離也是/4,用同樣的方法可以推導(dǎo)出下述結(jié)論:引向器對(duì)前方來(lái)的信號(hào)起著增強(qiáng)天線(xiàn)輸出信號(hào)作用.52RD.com綜上所述,反射器起著消除天線(xiàn)方向圖后瓣的作用,反射器和引向器都具增強(qiáng)天線(xiàn)前方靈敏度的作用。 思維稿52RD.com業(yè)余制作拋物面天線(xiàn)的要點(diǎn)-拋物面天線(xiàn)的F/D與饋源的輻射方向角Q的關(guān)系52RD.comF/D(F是拋物線(xiàn)的焦點(diǎn),D是拋物線(xiàn)的口徑)與饋源的方向角Q是從屬關(guān)系,也就是說(shuō)只有饋源的方向角確定以后才能確定你所要制作的拋物面天線(xiàn)的直徑及焦距。作為一個(gè)業(yè)余愛(ài)好者只知道F/D=0.3-0.5是不夠的,如何才能使一條天線(xiàn)與饋源的配套即采用合適的F/D,這個(gè)問(wèn)題很重要,它直接影響天線(xiàn)系統(tǒng)的效率及信噪比等。圖1-1所示Q是饋源所固有的,饋源確定了,Q也就確定了。52RD.com制作天線(xiàn)首先要決定饋源,只有饋源的方向角為已知,才能按不同的F/D制作不同直徑的天線(xiàn),而不應(yīng)制作好了天線(xiàn)以后才制作饋源,因?yàn)檫@樣一來(lái)很難達(dá)到理想的效果,必定產(chǎn)生如圖1-2或圖1-3的情況。圖1-2的情況會(huì)使地面反射的雜波進(jìn)入饋源,而且天線(xiàn)邊緣的微波和繞射波也會(huì)進(jìn)入饋源,使得天線(xiàn)接收系統(tǒng)的信噪比減小。圖1-3的情況則會(huì)使天線(xiàn)的利用率降低造成人為的浪費(fèi)而且信號(hào)的旁瓣也同時(shí)進(jìn)入了饋源。F/D與Q的關(guān)系是:F/D=1/4*Ctg Q/2。52RD.com所以先有饋源方向角再根據(jù)你所要制作多少直徑的天線(xiàn)而后確定F=D*(1/4*Ctg Q/2),然后根據(jù)拋物線(xiàn)方程:X=Y*Y/4F繪制出模。52RD.com拋物線(xiàn)天線(xiàn)的口徑可用下式計(jì)算:52RD.com52RD.com饋源的方向角(Q)100度120度160度180度52RD.com天線(xiàn)的效率(K)70%60%55%50%52RD.com52RD.com一般的折合半波振子饋源(帶后反射器)和螺旋饋源的方向角是100度左右。思維稿52RD.com十字型發(fā)射天線(xiàn)的配接52RD.com在一些中小功率的高頻發(fā)射設(shè)備中,通常都采用多層十字型半波折合振子發(fā)射天線(xiàn)。這種天線(xiàn)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單架設(shè)方便,其缺點(diǎn)是增益較低且?guī)捪鄬?duì)較窄,在這里以雙層十字型天線(xiàn)為例說(shuō)明一下其配接原理。圖1為此種天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)圖,我們知道一個(gè)半波振子的輸入租抗為平衡式300歐,而發(fā)射設(shè)備的輸出阻抗常為50歐不平衡式,所以首先要將折合振子的300歐平衡變換成75歐不平衡式(變換原理可參考我以前所發(fā)表的有關(guān)文章),然后將兩條長(zhǎng)度為(波長(zhǎng))的75歐同軸電纜(稱(chēng)分饋線(xiàn))將上下兩層?xùn)|西向的振子和用兩條長(zhǎng)度為+/4的75歐電纜將上下兩層中南北向的振子聯(lián)結(jié)成一個(gè)節(jié)點(diǎn)1(如圖2所示),節(jié)點(diǎn)1的阻抗為75/4=18.75歐,由于發(fā)射設(shè)備的輸出阻抗為50歐,所以還必須進(jìn)行阻抗變換,我們利用 這個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算,式中Z0為所需的/4長(zhǎng)度的匹配電纜特性阻抗,Z1為節(jié)點(diǎn)1的阻抗,Z2為發(fā)射設(shè)備的輸出阻抗(節(jié)點(diǎn)2)。計(jì)算得 為此我們可以用一條長(zhǎng)度為/4的50歐電纜和一條同樣長(zhǎng)度的75歐電纜并聯(lián)來(lái)近似代替。52RD.com為何東西向和南北向的分饋線(xiàn)要相差/4呢?這是為了在水平面內(nèi)使電磁波得到均勻的輻射,如分饋線(xiàn)的長(zhǎng)度一樣其在水平面內(nèi)的輻射圖如圖3,從圖中可見(jiàn)其輻射場(chǎng)在西南,東北,東南,西北的方向上是較弱的,如果南北向的振子與東西向的振子在饋電上相差/2的相位,那末其形成的輻射場(chǎng)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),其輻射圖如圖4所示,從圖中可見(jiàn)輻射場(chǎng)在全方位上都比較均勻了。根據(jù)傳輸線(xiàn)的原理要產(chǎn)生/2的相位差只需將某一方向上(如南北向)的分饋線(xiàn)增加/4就可以了,這就是為何南北向和東西向分饋線(xiàn)相差/4的原因。思維稿52RD.com52RD.com52RD.com52RD.com52RD.com天線(xiàn)駐波比的測(cè)量方法52RD.com在天線(xiàn)系統(tǒng)中,天線(xiàn)與設(shè)備配接是否良好我們常常用一個(gè)稱(chēng)為駐波比的參數(shù)對(duì)其衡量,當(dāng)駐波比為1的時(shí),表示此天線(xiàn)系統(tǒng)匹配良好沒(méi)有反射,如此數(shù)越大則意味著匹配狀況越差,系統(tǒng)中存在越大的反射波。那末如何測(cè)量天線(xiàn)的駐波比呢?在這里我向大家介紹一種較為簡(jiǎn)易的辦法。52RD.com要測(cè)量駐波比需要一臺(tái)掃頻儀,接法如圖2-1,先將饋線(xiàn)的終端(近天線(xiàn)系統(tǒng)一端)短路,此時(shí)由于掃頻儀輸出的信號(hào)在饋線(xiàn)的終端形成全反射,觀察其全反射波形如圖2-2曲線(xiàn)的最大幅度為a,然后將天線(xiàn)接入饋線(xiàn)的終端,此時(shí)掃頻儀上在工作頻率范圍內(nèi)觀察到的最大幅度為b如圖2-3,先求出反射系數(shù)P=b/a,然后可用式S=1+P/1-P求出駐波比,式中的S表示駐波比。思維稿52RD.com電纜的電長(zhǎng)度52RD.com在傳輸線(xiàn)中常用一個(gè)稱(chēng)為電長(zhǎng)度的參數(shù)(單位:MHZ)來(lái)衡量電纜的電氣性能。工廠(chǎng)生產(chǎn)電纜時(shí),因?yàn)橹圃旃に嚨年P(guān)系,使得每一批的電纜的電氣指標(biāo)都存在著差別,比如同是一段物理長(zhǎng)度一樣的兩條電纜,對(duì)同一個(gè)高頻信號(hào)來(lái)說(shuō)它反映的電性能就不一樣,因此就引入了一個(gè)電長(zhǎng)度的概念。它反映了在一段單位物理長(zhǎng)度內(nèi),電纜對(duì)某一頻率信號(hào)所表現(xiàn)出來(lái)的特性。在制作發(fā)射天線(xiàn)的饋電系統(tǒng)中,此項(xiàng)參數(shù)尤為重要。例如在我發(fā)表的“雙層十字型發(fā)射天線(xiàn)的配接”一文中的各分饋電纜,在物理長(zhǎng)度一樣但電長(zhǎng)度不一樣的情況下,分饋線(xiàn)的實(shí)際阻抗就會(huì)產(chǎn)生偏移且會(huì)引起附加相移,使得整個(gè)天線(xiàn)系統(tǒng)難以做到很好的配接。52RD.com那么如何去檢測(cè)一段電纜的電長(zhǎng)度呢?具體方法是這樣的,例如發(fā)射天線(xiàn)工作的中心頻率為F,其對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為,截取一根物理長(zhǎng)度為/2的電纜將它的終端短路,使它對(duì)信號(hào)形成全反射,用掃頻儀進(jìn)行測(cè)試,調(diào)節(jié)掃頻儀輸出的中心頻率使掃頻儀屏幕上產(chǎn)生一個(gè)下陷的波形(如圖L所示),這個(gè)下陷波就是電纜的反射波形。從長(zhǎng)線(xiàn)理論中我們知道,終端短路的傳輸線(xiàn)對(duì)于某一頻率信號(hào)來(lái)說(shuō),離終端/2處,它的反射波電流幅值最大,所以此時(shí)圖中的A點(diǎn)(即波峰處所對(duì)應(yīng)的頻率)就是這根電纜的電長(zhǎng)度。如A點(diǎn)處的頻標(biāo)所指示的頻率等于F,就說(shuō)明此電纜的電氣性能達(dá)標(biāo),如不等F,則說(shuō)明電纜的電氣性能存在著差異,如用此電纜作天線(xiàn)系統(tǒng)的分饋線(xiàn)時(shí),就必須要對(duì)其(物理長(zhǎng)度)進(jìn)行修正。52RD.com對(duì)于特性相同的電纜來(lái)說(shuō),當(dāng)它的物理長(zhǎng)度相同時(shí),它們的電長(zhǎng)度也相同;當(dāng)它的特性不等時(shí),電纜的物理長(zhǎng)度相同而它們的電長(zhǎng)度不相同,所以我們可以用電長(zhǎng)度這個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量電纜性能的一致性。思維稿52RD.com定向耦合器52RD.com在很多高頻發(fā)射設(shè)備中,常在末級(jí)功放至發(fā)射天線(xiàn)的通路中插入一個(gè)定向耦合器來(lái)測(cè)量發(fā)射設(shè)備的發(fā)射功率或測(cè)量天線(xiàn)的反射功率,下面我介紹一下這種定向耦合器的工作原理。52RD.com如

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