頻譜監(jiān)測的天線選取
2020-12-11來源:網(wǎng)絡作者:網(wǎng)絡標簽:喇叭天線
一.天線概述
1.天線定義
天線(antenna)
,其定義為在無線電設備中,用來輻射和接收無線電波的裝置,它的本質(zhì)是一種變換器,將在導線上傳播的導行波轉(zhuǎn)化為在空間中傳播的電磁波,或者將電磁波逆轉(zhuǎn)化為導行波。有線通信由于有著導線鋪設的限制,而因為無線通信有著通訊距離遠,機動性好,建立迅速的優(yōu)點,其使用范圍逐漸廣泛。而在無線通信的發(fā)展過程中,天線有著十分重要的地位。
2.天線的發(fā)展歷史
自麥克斯韋提出了電磁學說后,大量科學家試圖利用實驗設備直接驗證這一學說,而在1887年,德國卡爾斯魯厄工學院的赫茲教授證實了電磁波的存在,并建立了第一個天線系統(tǒng),當時的裝配設備如今可描述為工作在米波波長的完整無線電系統(tǒng),其中采用了終端加載的偶極子作為發(fā)射天線,并采用了諧振方環(huán)作接收受系統(tǒng)。這是世界上第一個完整的天線系統(tǒng)。在此之后,天線的發(fā)展主要經(jīng)過了三個大的時期:
(1)線天線時期(19世紀末–20世紀30年代)
在這一時期,最具代表性的就是1901年,意大利博洛尼亞研究者馬可尼在赫茲的系統(tǒng)上添加了調(diào)諧電路,為較長波長配備了大的天線和接地系統(tǒng),并在紐芬蘭的圣約翰斯接收到發(fā)自英格蘭波爾多的2.5km無線電報,這不僅僅是天線的一種使用,更是開創(chuàng)了無線通信的一個發(fā)展時代。隨著電子管的發(fā)明與發(fā)展,無線通信逐漸從長波,中波過渡到短波,而在這個時期,線天線的理論逐漸發(fā)展并得以完善。
(2)面天線時代(20世紀30年代–50年代)
這一時期,隨著電子管的進一步發(fā)展,使得厘米波開始逐漸進入人們的視野。這一時期廣泛采用了拋物面天線或其他形式的反射面天線,這些天線都是面天線或稱口徑天線。這時期隨著面天線的逐漸普及和大量使用,逐漸建立起了完善的基本理論,如
幾何光學、口徑場法
等,并開發(fā)了天線陣的綜合技術。
(3)大發(fā)展時期(20世紀50年代至今)
1957年人造地球衛(wèi)星上天標志著人類進入了開發(fā)宇宙的新時代,此時,有線通信也對天線提出了多方面的高要求,如高增益、精密跟蹤、快速掃面、寬頻帶、低旁瓣等。同時,電子計算機、微電子技術和現(xiàn)代材料的進展又為天線理論與技術的發(fā)展提供了必要的基礎。
二.天線的分類
1.接收與發(fā)射天線
根據(jù)工作性質(zhì)來講,通常將
接收與發(fā)射天線
;但是通常來講,天線一般具有互易性,因此兩者經(jīng)??梢曰Q使用,因此這種區(qū)分方式是不具代表性的;
2.不同波段天線
另外,也有根據(jù)其適用波段來分類,
長波天線,中波天線,短波天線,微波天線等等
,這種劃分方式可以讓聽者很清晰的明確其應用場景,但是一般而言,天線都可以適用多個波段,因此這種分類不夠明確,顯得十分模糊;
3.不同方向性天線
天線按照方向性可以劃分為
全向天線與定向天線
(2)面天線
另外一種天線結構–面天線,它的出現(xiàn)帶來了高增益高頻段,使其突破了線天線增益不超過3dB,最高頻段不超過厘米波段的限制,也促進了高頻技術的發(fā)展。面天線主要可以分為
喇叭天線,反射面天線
兩種:
A.喇叭天線
因為其形似喇叭而得名,喇叭天線的結構比較簡單,方向圖也比較簡單而容易控制,一般作為中等方向性天線。
(a)SC錐形喇叭天線J0AAxxxxHG0x(b)SC視距天線圖八:適用于虹科 Spectrum Compact(SC)的兩種喇叭天線
以
虹科J0AAxxxxHG0x系列
來講,該天線產(chǎn)品系列包含四個小尺寸,寬帶(3-5GHz,5-7.5GHz,6-11GHz,11-17 GHz,17-26 GHz, 26-40 GHz)的錐形喇叭天線,智能安裝系統(tǒng)和可選的同軸至波導適配器。
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