天线的工作原理
当导体上通以高频电流时,在其周围空间会产生电场 与磁场。按电磁场在空间的分布特性,可分为近区,中间区, 远区。设R为空间一点距导体的距离,在 R ﹤﹤ λ/2π 时的区域称近区,在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。在R﹥﹥λ/2π的区域称为远区,在该区域内电磁场能离开导体向空间传播,它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后一段时间,此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了,这区域的电磁场称为辐射场。
必须指出,当导线的长度 L 远小于波长 λ 时,辐射很微弱;导线的长度 L增大到可与波长相比拟时,导线上的电流将大大增加,因而就能形成较强的辐射。
天线的分类
按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽。
按维数来分可以分成两种类型:一维天线和二维天线
一维天线:由许多电线组成,这些电线或者像手机上用到的直线,或者是一些灵巧的形状,就像出现电缆之前在电视机上使用的老兔子耳朵。单极和双极天线是两种基本的一维天线。
二维天线:变化多样,有片状(一块正方形金属)、阵列状(组织好的二维模式的一束片)、喇叭状、碟状。
天线根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、车载天线、基地天线三大类。
天线测量的典型配置
大多数普通天线的测量是测定其远场的辐射特性,如方向图(幅度、相位、极化)、旁瓣电平、增益、频带宽度等。本节将定义这些测量的基本概念。
测量辐射特性的典型配置。基本步骤是将一副发射或接收的源天线放在相对于待测天线(AUT)的远场位置上,待测天线架设在可旋转平台上,旋转待测天线,借以采集大量方向图取样值,实现天线辐射特性的测量。由于天线是电磁开放系统,测试环境对测量结果将产生影响,因此必须合理选择测试场地,尽量实现无反射的环境,如建造微波暗室等。
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