天線研發生產廠家告訴你什么是天線?
天線是一種變換器,它把傳輸線上傳播的導行波,變換成在無界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波,或者進行相反的變換。在無線電設備中用來發射或接收電磁波的部件。無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統,凡是利用電磁波來傳遞信息的,都依靠天線來進行工作。此外,在用電磁波傳送能量方面,非信號的能量輻射也需要天線。一般天線都具有可逆性,即同一副天線既可用作發射天線,也可用作接收天線。同一天線作為發射或接收的基本特性參數是相同的。這就是天線的互易定理。
天線輻射的是無線電波,接收的也是無線電波,然而發射機通過饋線送入天線的并不是無線電波,接收天線也不能把無線電波直接經饋線送入接收機,其中必須經過能量轉換過程。下面我們以無線電通信設備為例分析一下信號的傳輸過程,進而說明天線的能量轉換作用。
在發射端,發射機產生的已調制的高頻振蕩電流(能量)經饋電設備輸入發射天線(饋電設備可隨頻率和形式不同,直接傳輸電流波或電磁波),發射天線將高頻電流或導波(能量)轉變為無線電波—自由電磁波(能量)向周圍空間輻射(見圖1);在接收端,無線電波(能量)通過接收天線轉變成高頻電流或導波(能量)經饋電設備傳送到接收機。從上述過程可以看出,天線不但是輻射和接收無線電波的裝置,同時也是一個能量轉換器,是電路與空間的界面器件。
天線本身就是一個振蕩器,但又與普通的LC振蕩回路不同,它是普通振蕩回路的變形。電場集中在電容器的兩個極板之中,而磁場則分布在電感線圈的有限空間里,電磁波顯然不能向廣闊空間輻射。如果將振蕩電路展開,使電磁場分布于空間很大的范圍, 這就創造了有利于輻射的條件;于是,來自發信機的、已調制的高頻信號電流由饋線送到天線上,并經天線把高頻電流能量轉變為相應的電磁波能量,向空間輻射 電磁波的能量從發信天線輻射出去以后,將沿地表面所有方向向前傳播。
若在交變電磁場中放置一導線,由于磁力線切割導線,就在導線兩端激勵一定的交變電壓——電動勢,其頻率與發信頻率相同。若將該導線通過饋線與收信機相連,在收信機中就可以獲得已調波信號的電流。因此,這個導線就起了接收電磁波能量并轉變為高頻信號電流能量的作用,所以稱此導線為收信天線。無論是發信天線還是收信天線,它們都屬于能量變換器,“可逆性”是一般能量變換器的特性。同樣一副天線,它既可作為發信天線使用,也可作為收信天線使用,通信設備一般都是收、發共同用一根天線。因此,同一根天線既關系到發信系統的有效能量輸出,又直接影響著收信系統的性能。
天線的可逆性不僅表現在發信天線可以用作收信天線,收信天線可以用作發信天線,并且表現在天線用作發信天線時的參數,與用作收信天線時的參數保持不變,這就是天線的互易原理。
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