中文名 | 超短波天線 | 外文名 | Ultra-shortwave antenna |
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定????義 | 工作于超短波波段的天線 | 傳????播 | 超短波主要靠空間波傳播 |
形????式 | 全向和定向兩種 | 極化方式 | 垂直和水平兩種極化方式 |
短波是3到30M,超短波30到300M,微波就是上G的頻率了天線上面,根據(jù)天線長(zhǎng)度1/4的計(jì)算(棒狀),微波因?yàn)槠漕l率特性,波長(zhǎng)過短,所以一般采用板狀天線調(diào)制。
外置短波天線短波天線形式很多,其中應(yīng)用最多的有對(duì)稱天線、同相水平天線、倍波天線、角型天線、V型天線、菱形天線、魚骨形天線等。和長(zhǎng)波天線比較,短波天線的有效高度大,輻射電阻大,效率高,方向性良好,增益高...
外置短波天線 短波天線形式很多,其中應(yīng)用最多的有對(duì)稱天線、同相水平天線、倍波天線、角型天線、V型天線、菱形天線、魚骨形天線等。和長(zhǎng)波天線比較,短波天線的有效高度大,輻射電阻大,效率高,方向性良好,增...
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機(jī)載天線是飛機(jī)導(dǎo)航、通信等系統(tǒng)的重要組件;實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信主要依靠機(jī)載短波天線。新型復(fù)合材料的使用以及飛機(jī)尺寸的增大,是國際飛機(jī)發(fā)展的潮流。針對(duì)這一問題,該文利用電小天線及傳輸線相關(guān)理論設(shè)計(jì)一種新型大型飛機(jī)機(jī)載隱蔽式短波天線,設(shè)計(jì)過程中使用電磁仿真軟件Ansoft HFSS建模計(jì)算天線輸入阻抗及方向圖并優(yōu)化天線尺寸;在此基礎(chǔ)上,制作縮比模型并在微波暗室中對(duì)其進(jìn)行實(shí)測(cè),所得數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果相符。除此之外,對(duì)天線的阻抗匹配及效率進(jìn)行分析并給出計(jì)算結(jié)果。計(jì)算及測(cè)試結(jié)果表明,此天線可與天線調(diào)諧系統(tǒng)(例如KHF950)良好調(diào)諧,方向圖為水平全向,符合應(yīng)用要求,可用于整個(gè)機(jī)身或僅垂尾為復(fù)合材料的大型飛機(jī)。
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本欄目責(zé)任編輯 :馮蕾 網(wǎng)絡(luò)通訊及安全 淺析短波、超短波通信的發(fā)展趨勢(shì) 姜威 (92941部隊(duì) 96分隊(duì),遼寧 葫蘆島 125000) 摘要 :文章從自適應(yīng)、 帶寬、調(diào)制解調(diào)、 軟件、3G、智能化等六個(gè)方面分析了短波、 超短波通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞 :短波 ;超短波 ;自適應(yīng) ;智能化 中圖分類號(hào) :TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A 文章編號(hào) :1009-3044(2008)06-110252 TheoryandTechniqueofPasswords JIANGWei (Force96Unit92941,Huludao125000) Abstract:Articlesfromadaptive,bandwidth,modem,software,3G,intelligentofthesixare s,analysisshortwave,FMICTdevelopmenttr ds. Keyw
1、按工作性質(zhì)可分為發(fā)射天線和接收天線。
2、按用途可分為通信天線、廣播天線、電視天線、雷達(dá)天線等。
3、按方向性可分為全向天線和定向天線等。
4、按工作波長(zhǎng)可分為超長(zhǎng)波天線、長(zhǎng)波天線、中波天線、短波天線、超短波天線、微波天線等。
圖3 微波天線
5、按結(jié)構(gòu)形式和工作原理可分為線天線和面天線等。描述天線的特性參量有方向圖、方向性系數(shù)、增益、輸入阻抗、輻射效率、極化和頻寬。
6、按維數(shù)來分可以分成兩種類型:一維天線和二維天線
一維天線:由許多電線組成,這些電線或者像手機(jī)上用到的直線,或者是一些靈巧的形狀,就像出現(xiàn)電纜之前在電視機(jī)上使用的老兔子耳朵。單極和雙極天線是兩種最基本的一維天線。
二維天線:變化多樣,有片狀(一塊正方形金屬)、陣列狀(組織好的二維模式的一束片)、喇叭狀、碟狀。
7、天線根據(jù)使用場(chǎng)合的不同可以分為:手持臺(tái)天線、車載天線、基地天線三大類。
手持臺(tái)天線:就是個(gè)人使用手持對(duì)講機(jī)的天線,常見的有橡膠天線和拉桿天線兩大類。
車載天線:是指原設(shè)計(jì)安裝在車輛上通訊天線,最常見應(yīng)用最普遍的是吸盤天線。車載天線結(jié)構(gòu)上也有縮短型、四分之一波長(zhǎng)、中部加感型、八分之五波長(zhǎng)、雙二分之一波長(zhǎng)等形式的天線。
基地臺(tái)天線:在整個(gè)通訊系統(tǒng)中具有非常關(guān)鍵的作用,尤其是作為通訊樞紐的通信臺(tái)站。常用的基地臺(tái)天線有玻璃鋼高增益天線、四環(huán)陣天線(八環(huán)陣天線)、定向天線。
一般有如下多種:
【盤錐形天線】是一種超短波天線。頂部為一圓盤(即輻射體),由同軸線的心線饋電,下面為一圓錐,接同軸線的外導(dǎo)體。圓錐的作用與無限大的地面相似,改變圓錐的傾斜角度,就能改變天線的最大輻射方向。它有極寬的頻帶。
【魚骨形天線】魚骨形天線又叫邊射天線,是一種專用短波接收天線。由在兩根集合線上每隔一定距離連接一個(gè)對(duì)稱振子組成,這些對(duì)稱振子都是經(jīng)過一很小的電容器接到集合線上的。在集合線的末端,即對(duì)著通信方向的一端,接上一個(gè)與集合線特性阻抗相等的電阻,另一端則通過饋線接到接收機(jī)上。
與菱形天線相比較,魚骨形天線的優(yōu)點(diǎn)是副瓣小(也就是主瓣方向接收能力強(qiáng),在其它方向接收較弱),各天線之間相互影響小,占地較小;缺點(diǎn)是效率低,安裝和使用均較復(fù)雜。
【八木天線】又叫引向天線。它有幾根金屬棒組成,其中一根是輻射器,輻射器后面一根較長(zhǎng)的為反射器,前面數(shù)根較短的是引向器。輻射器通常用折迭式半波振子。天線最大輻射方向與引向器的指向相同。八木天線的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便堅(jiān)固、饋電方便;缺點(diǎn)頻帶窄、抗干擾性差。在超短波通信和雷達(dá)中應(yīng)用。
【扇形天線】它有金屬板式和金屬導(dǎo)線式兩種形式。這種天線由于加大了天線斷面積,所以加寬了天線頻帶。線式扇形天線可以用三根、四根或五根金屬導(dǎo)線。扇形天線用于超短波接收。
【雙錐形天線】雙錐形天線由兩個(gè)錐頂相對(duì)的圓錐體組成,在錐頂饋電。圓錐可以用金屬面、金屬線或金屬網(wǎng)構(gòu)成。正象籠形天線一樣,由于天線的斷面積增大,天線頻帶也隨之加寬。雙錐形天線主要用于超短波接收。
【拋物面天線】拋物面天線是一種定向微波天線,由拋物面反射器和輻射器組成,輻射器裝在拋物面反射器的焦點(diǎn)或焦軸上。輻射器發(fā)出的電磁波經(jīng)過拋物面的反射,形成方向性很強(qiáng)的波束。拋物面反射器由導(dǎo)電性很好的金屬做成,主要有以下四種方式:旋轉(zhuǎn)拋物面、柱形拋物面、割截旋轉(zhuǎn)拋物面及橢圓形邊緣拋物面,最常用的是旋轉(zhuǎn)拋物面和柱形拋物面。輻射器一般采用半波振子、開口波導(dǎo)、開槽波導(dǎo)等。
拋物面天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方向性強(qiáng)、工作頻帶較寬等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是:由于輻射器位于拋物面反射器的電場(chǎng)中,因而反射器對(duì)輻射器的反作用大,天線與饋線很難得到良好匹配;背面輻射較大;防護(hù)度較差;制作精度高。在微波中繼通信、對(duì)流層散射通信、雷達(dá)及電視中廣泛應(yīng)用這種天線。
【喇叭拋物面天線】喇叭拋物面天線由喇叭和拋物面兩部分組成。拋物面蓋在喇叭上,而喇叭的頂點(diǎn)位于拋物面的焦點(diǎn)上。喇叭是輻射器,它向拋物面輻射電磁波,電磁波經(jīng)過拋物面反射,聚焦成窄波束發(fā)射出去。
喇叭拋物面天線的優(yōu)點(diǎn)是:反射器對(duì)輻射器沒有反作用,輻射器對(duì)反射電波沒有遮擋作用,天線與饋電裝置匹配較好;背面輻射小;防護(hù)度較高;工作頻帶非常寬;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。喇叭拋物面天線在干線中繼通信中用的很廣泛。
【喇叭天線】又稱號(hào)角天線。它是由一段均勻波導(dǎo)和一段截面慢慢增大的喇叭狀波導(dǎo)組成。喇叭天線有三種形式:扇形喇叭天線、角錐形喇叭天線及圓錐形喇叭天線。
喇叭天線是最常用的微波天線之一,一般用作輻射器。其優(yōu)點(diǎn)是工作頻帶寬;缺點(diǎn)是體積較大,而且就同一口徑來說,它的方向性不及拋物面天線尖銳。
【喇叭透鏡天線】由喇叭及裝在喇叭口徑上的透鏡組成,故稱為喇叭透鏡天線。透鏡的原理參見透鏡天線,這種天線具有相當(dāng)寬的工作頻帶,而且比拋物面天線具有更高的防護(hù)度,它在波道數(shù)較多的微波干線通信中用得很廣泛。
【透鏡天線】在厘米波段,許多光學(xué)原理可以用于天線方面。在光學(xué)中,利用透鏡能使放在透鏡焦點(diǎn)上的點(diǎn)光源輻射出的球面波,經(jīng)過透鏡折射后變?yōu)槠矫娌?。透鏡天線就是利用這一原理制作而成的。它由透鏡和放在透鏡焦點(diǎn)上的輻射器組成。
透鏡天線有介質(zhì)減速透鏡天線和金屬加速透鏡天線兩種。
介質(zhì)減透鏡是用低損耗高頻介質(zhì)制成,中間厚,四周薄。從輻射源發(fā)出的球面波經(jīng)過介質(zhì)透鏡時(shí)受到減速。所以球面波在透鏡中間部分受到減速的路徑長(zhǎng),在四周部分受到減速的路徑短。因此,球面波經(jīng)過透鏡后就變成平面波,也就是說,輻射變成定向的。
金屬加速透鏡由許多塊長(zhǎng)度不同的金屬板平行放置而成。金屬板垂直于地面,愈靠近中間的金屬板愈短。電波在平行金屬板中傳播時(shí)受到加速。從輻射源發(fā)出的球面波經(jīng)過金屬透鏡時(shí),愈靠近透鏡邊緣,受到加速的路徑愈長(zhǎng),而在中間則受到加速的路徑就短。因此,經(jīng)過金屬透鏡后的球面波就變成平面波。
透鏡天線具有下列優(yōu)點(diǎn):1、旁瓣和后瓣小,因而方向圖較好;2、制造透鏡的精度不高,因而制造比較方便。其缺點(diǎn)是效率低,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴。
透鏡天線用于微波中繼通信中。
【開槽天線】在一塊大的金屬板上開一個(gè)或幾個(gè)狹窄的槽,用同軸線或波導(dǎo)饋電,這樣構(gòu)成的天線叫做開槽天線,也稱裂縫天線。為了得到單向輻射,金屬板的后面制成空腔,開槽直接由波導(dǎo)饋電。開槽天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有凸出部分,因此特別適合在高速飛機(jī)上使用。它的缺點(diǎn)是調(diào)諧困難。
【介質(zhì)天線】介質(zhì)天線是一根用低損耗高頻介質(zhì)材料(一般用聚苯乙烯)作成的圓棒,它的一端用同軸線或波導(dǎo)饋電。套筒的作用除夾住介質(zhì)棒外,更主要的是反射電磁波,從而保證由同軸線的內(nèi)導(dǎo)體激勵(lì)電磁波,并向介質(zhì)棒的自由端傳播。
介質(zhì)天線的優(yōu)點(diǎn)是體積小,方向性尖銳;缺點(diǎn)是介質(zhì)有損耗,因而效率不高。
【潛望鏡天線】在微波中繼通信中,天線往往安置在很高的支架上,因此,給天線饋電就得用很長(zhǎng)的饋線。饋線過長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生許多困難,如結(jié)構(gòu)復(fù)雜,能量損耗大,由于在饋線接頭處的能量反射而引起失真等。為了克服這些困難,可采用一種潛望鏡天線,潛望鏡天線由安置在地面上的。