什么是天线辐射方向图? (附图片)

天线辐射方向图是一张重要的图,它说明了天线如何传输或接收能量(形状和方向性发生变化)。这是优化通信系统、确保信号到达预期目的地的关键。了解这些模式可以提高设备的性能。您的小工具如何从这些知识中受益?让我们一起探索可能性。

在极坐标图或矩形图上绘制天线辐射方向图,以评估天线的组件能量相互作用,天线旨在通过与交流电的相互作用来发射或接收电磁 (EM) 场。频率和极化绘制在空间平面上,使用分贝 (dB) 作为测量单位。这些元件之间的相互作用产生了许多不同的几何图案,这些图案围绕不同类型的天线发射。图表显示了它们的特定收发能力和相对场强。

影响天线辐射方向图的因素包括使用矢量网络分析仪 (VNA) 或驻波比 (SWR) 计测量的输入阻抗。带宽、效率、方位角和仰角完善了现场模式的分析。将天线在水平面和垂直面旋转 360 度,即可构建电磁辐射方向图的极坐标图。

手机信号塔产生天线辐射方向图。

这些空中设备通常是针对特定频率和用途而设计的,可单独或分组放置。不同的长度近似于目标频率的倍数或除数。它们传输和接收编码为电磁频率的电子信息,如在无线电或电视通信中。

没有天线辐射方向图在所有方向上均等地传输。理论上各向同性天线的方向图是完美的球形;没有方向性,这些模型仅用作计算天线的比较基础增益。全向天线表现出对称模式。频率极化会产生对称场:波瓣和零空间,从天线的轴延伸出来。

手机天线不必瞄准.

对称单极子和偶极子天线表现出同样对称的天线辐射方向图,因为辐射以某些角度异相发射,在该角度处辐射为零。最大辐射轴穿过主瓣,而次瓣或旁瓣则向其他方向延伸。与主瓣波束轴相反方向延伸的瓣称为后瓣。

与电话天线不同,卫星电视碟形天线必须瞄准信号它正在接收。

图表显示,图案延伸到离轴越远,波长拥有的强度就越大。这些如图所示打印为二维横截面。天线辐射方向图可以使用计算机图形建模在三个维度上显示。

方向性是指天线是否必须瞄准。电视卫星天线具有方向性,但手机天线没有。杆状天线适用于收音机和手机。八木天线是半波长偶极子,用于 10 兆赫兹 (MHz) 以上的频率;这些天线在公民频段 (CB)、业余无线电和电视接收中发挥作用。

孔径天线是微波收发器,被制成圆盘、碟形天线和矩形阵列,如手机信号塔上所示。天线辐射方向图表现为围绕波束轴的环面或喇叭形。其他可以包括螺旋形、圆锥形、抛物线形等;数十种其他天线类型和图案存在多种几何变化。

  • 发表于 2024-01-29 19:53
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  • 分类:科学教育

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