天線
編輯在無線電工程中,天線或天線是通過空間傳播的無線電波與在金屬導體中移動的電流之間的接口,與發射器或接收器一起使用。 在傳輸過程中,無線電發射機向天線的端子提供電流,天線將電流中的能量作為電磁波(無線電波)輻射出去。 在接收過程中,天線會截取無線電波的部分能量,以便在其終端產生電流,該電流被施加到接收器進行放大。 天線是所有無線電設備的重要組成部分。
天線是一組導體(元件),電氣連接到接收器或發射器。 天線可以設計為在所有水平方向上均等地發射和接收無線電波(全向天線),或者優先在特定方向上發射和接收無線電波(定向、高增益或“波束”天線)。 天線可能包括未連接到發射器的組件、拋物面反射器、喇叭或寄生元件,它們用于將無線電波引導成波束或其他所需的輻射模式。 尺寸遠小于半波長的天線很難實現強方向性和發射時的良好效率。
1888 年,德國物理學家海因里希·赫茲 (Heinrich Hertz) 在他開創性的實驗中建造了xxx根天線,以證明詹姆斯·克拉克·麥克斯韋 (James Clerk Maxwell) 的電磁理論所預測的波的存在。 赫茲將偶極天線放置在拋物面反射器的焦點處,用于發射和接收。 從 1895 年開始,古列爾莫·馬可尼 (Guglielmo Marconi) 開始開發適用于長距離無線電報的實用天線,并因此獲得諾貝爾獎。
術語
編輯天線和天線這兩個詞可以互換使用。 有時,等效術語“天線”用于專門表示高架水平線天線。 與無線設備相關的天線一詞的起源歸功于意大利無線電先驅古列爾莫·馬可尼 (Guglielmo Marconi)。 1895 年夏天,馬可尼開始在他父親在博洛尼亞附近的莊園的戶外測試他的無線系統,并很快開始試驗懸掛在桿子上的長線天線。 在意大利語中,帳篷桿被稱為 l'antenna centrale,帶有電線的桿子簡稱為 l'antenna。 在此之前,無線輻射發射和接收元件被簡稱為“終端”。 由于他的聲望,馬可尼使用天線這個詞在無線研究人員和愛好者中傳播開來,后來傳播到普通大眾。
除了實際的 RF 載流組件之外,天線可以廣義地指代包括支撐結構、外殼(如果有)等的整個組件。 接收天線不僅可以包括無源金屬接收元件,還可以包括集成的前置放大器或混頻器,尤其是在微波頻率和微波頻率以上。
概覽
編輯任何無線電接收器或發射器都需要天線將其電氣連接耦合到電磁場。 無線電波是一種電磁波,它以光速在空氣中(或通過空間)傳輸信號,幾乎沒有傳輸損耗。
天線可分為全向天線,在所有水平方向上大致相等地輻射能量,或定向天線,其中無線電波集中在某些方向。 所謂的波束天線是單向的,設計用于在另一個站的方向上獲得xxx響應,而許多其他天線旨在容納各個方向的站,但并不是真正的全向。 由于天線服從互易性,因此相同的輻射模式適用于無線電波的傳輸和接收。 在所有垂直和所有水平角度均等輻射的假想天線稱為各向同性輻射器,但這些在實踐中不存在,也不是特別需要的。 相反,對于大多數地面通信而言,減少對天空或地面的輻射有利于水平方向。水平方向的偶極天線不會向導體方向發送能量 - 這稱為天線空點 - 但可用于大多數其他方向。
許多這樣的偶極子元件可以組合成一個天線陣列,例如八木宇田,以支持單個水平方向,因此稱為波束天線。
偶極天線是大多數天線設計的基礎,是一種平衡元件,在其兩個端子上施加了相等但相反的電壓和電流。 垂直天線是單極天線,相對于地面不平衡。 地面(或任何大的導電表面)扮演偶極子的第二個導體的角色。 由于單極天線依賴于導電表面,因此可以將它們安裝在接地平面上以近似安裝在地球表面上的效果。
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