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接收天線的分類
1.垂直天線
垂直天線在無線電監(jiān)測設(shè)備中使用的很多。垂直天線實際上是一種偶極子天線。偶極天線由兩根導(dǎo)體組成,每根為1/4波長,即天線總長度為半波長。所以偶子天線叫半波振子。
偶極天線的振子可以水平位置,也可垂直位置。它的方向圖以饋電點為對稱。饋電點在半波振子的中心。饋電點的阻抗為純電阻,近似75Ω(約73Ω)。如果把兩個1/4波長的振子延長再折回到中心,并連接在一起,則成了一個折疊偶極子天線,簡稱折疊振子。
折疊偶極子天線的阻抗也是純電阻近似300Ω(約290Ω),顯示出較高的輸入阻抗,與平行饋線構(gòu)成的高阻傳輸天線在很多場合得到運用。
把偶極子天線直起來,垂直于地面,則成垂直天線。如果“去掉”下部的1/4λ振子,則成不對稱垂直天線, 這種情況是基于兩個假設(shè):①地面為“鏡面”,地底下有1/4λ振子的“鏡像”;②振子離開地面有足夠的高度h。通常h>3λ。常用的垂直天線都是不對稱天線,在水平向上各向同性。
一種特殊的垂直天線,1/4λ振子輻射器下部還有四個徑向單元。它用于40米和80米頻段有較好的電離層反射效果。這種天線有個專門的名字叫馬可尼天線。R7000等接收機配置的天線就屬于這種天線。
2.八木天線
一種簡便的方向性天線,它具有一個激勵單,其他單元分別作為引向和反射用,它能在引向方向集聚能量形成波束。這種天線叫束射天線。典型的束射天線是八木天線。
八木天線的反射器和引向器吸收激勵振子輻射出的某些能量,然后再輻射出去,形成一定的方向性。激勵振子常用折疊偶極子,反射器的尺寸略長于1/2λ;弓向器的尺寸略短于1/2λ。
間隔均約0.15λ左右。八木天線的單元數(shù)量越多,其正向增益越大,三單元的增益約7dB。在有線電視普及前,城市農(nóng)村屋頂上的天線陣,大都是八木天線。
3.卡塞格倫天線
八木天線的反射單元和引向單元產(chǎn)生的引向效果是有限的,而且它只在一個面上,要在立體空間形成真正的波束,需要一個凹形的反射體。有效的形狀是截拋物面反射器。
如果在拋物面反射體的焦點上,設(shè)置一個雙曲面的凸反射體(副反射體),讓饋源先向副反射體輻射,經(jīng)過副反射體反射到拋物面上,再由拋物面反射體二次反射出去,這時將得到一圓柱形波束。移動副反射體位置,就會改變聚焦。這種天線有個專門的名字,叫做卡塞格倫天線。
4.相目控陣天線
如果將許多個同樣的偶極子天線排成一排。通過計算機按次序控制每個偶極子饋電高頻信號的初始相位,就能使波束在指定方向掃掠。我國在上世紀70年代中期,在華北地區(qū)建了一個陣面為20*5米2的相控陣雷達,它的天線在山體的一側(cè)固定不動,波束卻能受控掃描。