駐波天線-直立天線

天線與電波傳播北京郵電大學1第3章駐波天線3.1水平對稱天線3.2引向天線3.3直立天線3.4環(huán)天線天線與電波傳播北京郵電大學23.3直立天線應用：長、中波波段原因：由于波長較長，天線架設(shè)的電高度受限，若采用水平懸掛的天線，天線的輻射能力很弱。在此波段，主要采用地波傳播方式，當波沿地表面?zhèn)鞑r，水平極化波的衰減很大，要求天線輻射垂直極化波。天線與電波傳播北京郵電大學33.3.1直立接地天線在長、中波波段，天線的電高度不可能很高，其輻射電阻很低。要在不增加高度h的條件下增大輻射電阻，唯一的辦法是提高天線的有效高度.理想的電流分布——沿線的電流是等幅同相實際中——使電流分布盡量均勻。天線與電波傳播北京郵電大學4采用加載的辦法來改善電流分布：加載形式：為集中加載和分布加載加載的內(nèi)容：是電容性或電感性負載天線與電波傳播北京郵電大學51.加頂負載在直立接地天線的頂部加一根或幾根水平或傾斜的導線，就構(gòu)成了T形，倒L形和傘形天線。在中波鐵塔天線的頂端加一水平金屬網(wǎng)、球或柱、在短波鞭形天線的頂端加星狀輻射葉片。這些頂端所加的線、板、片等都稱為天線的項負載。天線與電波傳播北京郵電大學6作用：增大頂端對地的分布電容，使天線頂端的電流不再為零，從而使天線上的電流分布更加均勻。天線與電波傳播北京郵電大學7頂端電容可等效為一垂直線段圖3.20天線加載前后的電流分布的變化天線與電波傳播北京郵電大學8設(shè)負載電容為垂直線段的特性阻抗為則此等效線段長度天線與電波傳播北京郵電大學9天線的輸入電抗為：為加頂后天線的虛高天線上的電流分布近似為：天線與電波傳播北京郵電大學10對于短波以下的固定電臺，天線的頂負載允許大一些。圖3.21形與形天線的電流分布天線與電波傳播北京郵電大學11長為的水平傳輸線在垂直導線頂端的輸入阻抗為在天線頂端的總電抗為天線與電波傳播北京郵電大學12令等效的垂直導線的延長線段為天線與電波傳播北京郵電大學132.加電感線圈加感前加感后圖3.22帶加感線圈的單極天線天線與電波傳播北京郵電大學14由于所以因此天線上a點以下的電流分布更加均勻天線與電波傳播北京郵電大學153.3.2其它類型的直立天線在移動通信基站中需要使用高增益垂直全向或弱定向天線，下面所介紹的直立天線均可用于移動通信基站中。高增益全向天線高增益定向天線天線與電波傳播北京郵電大學161.高增益全向天線共軸型全向天線：將若干垂直放置的半波振子或半波折合振子沿著振子導線的軸線方向，按一定的間距一字形排開而成的天線。天線與電波傳播北京郵電大學171)并饋直立天線陣圖3.23

天線與電波傳播北京郵電大學18輻射單元輸入阻抗和發(fā)射機輸出阻抗均為、四副振子的共軸天線。它們到各個振子的長度相同，以保證同相饋電。圖3.23

天線與電波傳播北京郵電大學192)串饋共軸型圖3.24佛蘭克林天線天線與電波傳播北京郵電大學20將具有反相電流的線段折疊起來盡可能減小其輻射，從而保留具有同相電流的各線段構(gòu)成一垂直于地面方向上沿軸排列的天線陣。天線與電波傳播北京郵電大學21佛蘭克林天線中具有反相電流的線段可以用集總參數(shù)的電感線圈代替，此線圈稱為倒相器或反射器

圖3.25用倒相器的佛蘭克林天線

天線與電波傳播北京郵電大學22電纜輻射段的長度：1/2導波波長當電纜內(nèi)的絕緣材料為聚乙烯時，相對介電常數(shù)為每段電纜的長度為圖3.26天線與電波傳播北京郵電大學23與并饋陣相比，串饋陣具有以下缺點：由于直線輻射段和螺旋移相線圈都有損耗，離饋電端越遠處，電流的振幅越小。在輻射單元數(shù)量相同時，串饋陣比并饋陣具有較弱的垂直方向性和較低的增益。當工作頻率高于或低于中心頻率時，每段的移相量發(fā)生變化，累積的結(jié)果將在垂直面內(nèi)造成波束上翹或下斜，因而其工作頻帶很窄