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天线尺寸的缩短

发表日期:2006年10月9日   【编辑录入:飞奔

    一根短于1/4波长倍数的天线是呈容性的。这是由于它不产生谐振而且其电流和电压的合成相位关系与电容性电路的相位关系很相似的缘故。那么,我们可在天线上加一个电感来使天线产生谐振。图1是一个偶极子天线,天线的两臂小于1/4波长,这时我们可在两臂上分别接入一个电感使天线产生谐振。这两个电感装在离天线的接线端约几公分位置比装在臂的两端效果更好,电感的大少可通过实验的方法获得。例如,我们可通过测试天线的驻波比来获得合适的加装电感量的大少。

  将一条长度为半波长的导线绕成螺旋形式,其效果和一条四分之一波长的天线相差无几,这种设计称为螺旋天线。由于这种天线很少能找到与之匹配的传输电缆,所以这种天线多用在不需要传输电缆的设备中,如手提电话、手持式无线对讲机等。

  通常我们称1/4波长的天线为鞭状天线。这种天线也是一些小型的无线收发设备用得最多的一种天线。在实际应用中由于受到体积的限制,往往天线的长度总是做成小于1/4波长的,所以要在天线上加电感,电感的加载方式有三种:1、底部加载,2、中部加载,3、顶部加载,如图2所示。每一种加载方式都有其优点和缺点,从机械的角度看,底部加载最为理想,但是这种加载方式的辐射电阻很低而且由于大多数能量是从加载线圈辐射出来,因此效率比较低。中部加载的辐射电阻会增加,但在这种情况下要产生谐振就得有更大的电感,加载的位置越向上,所需的电感就越大。顶部加载的天线较少见,这是因为沉重的电感线圈会使整个结构变得笨重,天线的机械强度难以得到保证。从各个因素来考虑,中部加载的天线是最好的。

  垂直架设的鞭状天线只能接收垂直极化波,但有时我们可把1/4播长天线制成垂直和水平相结合的组合结构天线。即既可接收垂直极化波又可以接收水平极化波,在这种情况下,我们可将垂直部分的长度做成大于1/4波长,使天线呈电感性,然后在天线的顶部用一个十字形导线与垂直部分形成一个电容而使天线发生谐振,这种天线的结构如图3所示。


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