天線(xiàn)是用于發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)電波的關(guān)鍵組件，發(fā)射時(shí)，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波;接收時(shí)，把電滋波轉(zhuǎn)換為高頻電流，是無(wú)線(xiàn)通信不可缺少的一部分。天線(xiàn)的參數(shù)分為有源參數(shù)和無(wú)源參數(shù)兩大類(lèi)，今天我們來(lái)了解一下無(wú)源參數(shù)。

無(wú)源參數(shù)主要描述天線(xiàn)的輻射性能和電路特性，它們通常在天線(xiàn)的無(wú)源測(cè)試中獲得。以下是一些關(guān)鍵的無(wú)源參數(shù)：

圓頂雙頻天線(xiàn)，806 MHz ~2.5 GHz ，標(biāo)稱(chēng)增益 3 dBi，N 型母頭輸入連接器

1) 增益(Gain)：衡量天線(xiàn)能量轉(zhuǎn)換效率和方向特性，在同一距離及相同輸入功率的條件下，某天線(xiàn)在最大輻射方向上的輻射功率密度與理想無(wú)方向性天線(xiàn)的輻射功率密度的比值。

2) 效率(Efficiency)：天線(xiàn)輻射功率與天線(xiàn)輸入功率(輻射功率與天線(xiàn)內(nèi)所消耗的功率之和)之比，反映天線(xiàn)將輸入功率轉(zhuǎn)換為輻射功率的能力。

3) 駐波比(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)：駐波波腹處的電壓幅值與波節(jié)處的電壓幅值之比，表征天線(xiàn)系統(tǒng)中的駐波特性。

4) 回波損耗(Return Loss, RL)：反射系數(shù)絕對(duì)值的倒數(shù)，是天線(xiàn)與饋線(xiàn)匹配程度的指標(biāo)。

全向天線(xiàn)，8 dBi，698-960 MHz，N 型母頭連接器

5) 方向圖(Radiation Pattern)：描述天線(xiàn)在不同方向上輻射(或接收)電磁波的相對(duì)場(chǎng)強(qiáng)特性的圖形。

6) 天線(xiàn)隔離度(Isolation)：衡量天線(xiàn)在接收某一極化信號(hào)時(shí)，對(duì)另一極化信號(hào)的抑制能力。

天線(xiàn)原理

天線(xiàn)是無(wú)線(xiàn)電通信中的關(guān)鍵部件，其核心作用在于將傳輸線(xiàn)上的導(dǎo)行波轉(zhuǎn)換為在自由空間中傳播的電磁波，或者執(zhí)行相反的轉(zhuǎn)換。在無(wú)線(xiàn)電設(shè)備中，天線(xiàn)負(fù)責(zé)發(fā)射和接收電磁波，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋４送?，天線(xiàn)還具備抗干擾、抗衰落等特性，進(jìn)一步提升了通信系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。

天線(xiàn)功能

發(fā)射信號(hào)：天線(xiàn)能將傳輸線(xiàn)中的導(dǎo)行波高效地轉(zhuǎn)換為電磁波，并廣泛地向周?chē)臻g輻射。

接收信號(hào)：同樣，天線(xiàn)也能捕捉來(lái)自四面八方的電磁波，并將其精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)換為導(dǎo)行波，供接收設(shè)備使用。

天線(xiàn)參數(shù)

方向性圖：此圖形詳細(xì)描繪了天線(xiàn)在各個(gè)方向上輻射能量的分布情況，是評(píng)估天線(xiàn)性能的重要依據(jù)。

波瓣寬度：在方向性圖中，主瓣兩側(cè)首個(gè)零點(diǎn)間的夾角被稱(chēng)為波瓣寬度，它直接反映了天線(xiàn)的定向性。

副瓣電平：方向性圖中副瓣的最大值與主瓣最大值之比即為副瓣電平，這一參數(shù)用于衡量天線(xiàn)的抗干擾能力。

方向性系數(shù)：該系數(shù)比較了天線(xiàn)在特定方向上的輻射功率密度與平均輻射功率密度，從而量化了天線(xiàn)的定向性。

增益：增益反映了天線(xiàn)在某一特定方向上的輻射強(qiáng)度相較于參考天線(xiàn)的提升程度，是評(píng)估天線(xiàn)傳輸效率的關(guān)鍵指標(biāo)。

效率：效率指標(biāo)衡量了天線(xiàn)在信號(hào)傳輸過(guò)程中的效能，即其接收或發(fā)射信號(hào)的能力。

輸入阻抗：輸入阻抗則表示了天線(xiàn)輸入端的電壓與電流之比，它關(guān)乎天線(xiàn)與傳輸線(xiàn)之間的匹配程度。

駐波比：電壓駐波比，簡(jiǎn)稱(chēng)VSWR，是衡量天線(xiàn)與傳輸線(xiàn)之間匹配程度的關(guān)鍵參數(shù)。它表示傳輸線(xiàn)上入射波電壓最大值與反射波電壓最大值之比，直接影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

頻帶寬度：指天線(xiàn)在不同頻率下能夠正常工作的頻率范圍。這一參數(shù)對(duì)于評(píng)估天線(xiàn)的頻率響應(yīng)性能至關(guān)重要，確保天線(xiàn)在寬頻帶內(nèi)保持高效工作。

極化型式：描述電磁波在空間傳播時(shí)，其電場(chǎng)矢量的方向和大小隨時(shí)間如何變化。這一參數(shù)對(duì)于天線(xiàn)接收和發(fā)射信號(hào)的效率及方向性具有重要影響。

等效長(zhǎng)度與等效面積(口徑)：在分析線(xiàn)天線(xiàn)時(shí)，通常將輻射能量視為集中在天線(xiàn)上的電流元產(chǎn)生。電流元的長(zhǎng)度即為等效長(zhǎng)度，而若電流元均勻分布，則其長(zhǎng)度乘以所在線(xiàn)段長(zhǎng)度可得到等效面積(口徑)，用于量化天線(xiàn)的輻射能力。

輻射參數(shù)：包括方向圖、增益、半功率波瓣寬度等。方向圖描繪了天線(xiàn)在各方向的輻射功率通量密度或電場(chǎng)強(qiáng)度，而增益則衡量了天線(xiàn)朝特定方向收發(fā)信號(hào)的能力。半功率波瓣寬度則反映了主瓣的輻射強(qiáng)度下降到一半時(shí)的波束寬度夾角，對(duì)于評(píng)估天線(xiàn)的定向性具有重要意義。

天線(xiàn)產(chǎn)品：市場(chǎng)上提供了各種類(lèi)型的高增益天線(xiàn)，如中短波調(diào)頻復(fù)合天線(xiàn)、雙錐天線(xiàn)等，以滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。這些天線(xiàn)產(chǎn)品具備不同的極化型式、頻帶寬度和輻射參數(shù)，為用戶(hù)提供多樣化的選擇。

這些天線(xiàn)在廣播和電視、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)電通信、雷達(dá)和太空探索等眾多系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以板狀天線(xiàn)為例，它是一種極為重要的基站天線(xiàn)，因其高增益、優(yōu)異的扇形區(qū)方向圖、小后瓣、便捷的垂直面方向圖俯角控制、可靠的密封性能以及長(zhǎng)使用壽命而廣受青睞。

此外，許多企業(yè)還提供定制服務(wù)，根據(jù)客戶(hù)的需求精心打造各種類(lèi)型的天線(xiàn)，以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用需求。

在命名天線(xiàn)時(shí)，會(huì)考慮多個(gè)因素。首先是天線(xiàn)的類(lèi)型，如鞭狀天線(xiàn)、螺旋天線(xiàn)和板狀天線(xiàn)等，每種類(lèi)型都有其獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。其次，工作頻率也是選擇天線(xiàn)的重要考量因素，不同頻率的天線(xiàn)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，天線(xiàn)的增益也是評(píng)估其性能的關(guān)鍵指標(biāo)，增益越高，信號(hào)傳輸距離越遠(yuǎn)。

再者，天線(xiàn)的極化方式也是一個(gè)重要考量因素，它決定了電場(chǎng)矢量隨時(shí)間變化的模式，包括線(xiàn)極化、圓極化和橢圓極化等。最后，命名時(shí)還會(huì)包含其他參數(shù)，如阻抗、帶寬和尺寸等，這些參數(shù)共同構(gòu)成了天線(xiàn)的完整描述。

例如，在板狀天線(xiàn)中，“板”字指代其形狀，“狀”字則表明其平面特性，“定向”則強(qiáng)調(diào)了其方向性，即能夠向特定方向傳輸信號(hào)。而在螺旋天線(xiàn)中，“螺旋”字樣描繪了其形狀特征，這種天線(xiàn)的極化方式往往是圓極化或橢圓極化。

全向天線(xiàn)

全向天線(xiàn)，作為一種特殊類(lèi)型的天線(xiàn)，具有廣泛的應(yīng)用范圍。其獨(dú)特之處在于能夠向四面八方均勻地傳輸信號(hào)，無(wú)需定向調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋。這種天線(xiàn)在廣播、電視、無(wú)線(xiàn)通信等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，確保信號(hào)的穩(wěn)定傳輸與覆蓋。

雙頻天線(xiàn)

雙頻天線(xiàn)，與全向天線(xiàn)不同，具備另一種獨(dú)特特性。它能夠在兩種不同的頻率下工作，提供更為靈活的信號(hào)傳輸選項(xiàng)。這種天線(xiàn)常用于需要切換頻率或適應(yīng)不同信號(hào)環(huán)境的應(yīng)用中，確保在多種頻率下都能實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的信號(hào)傳輸。

三頻單極化天線(xiàn)

三頻單極化天線(xiàn)，相較于雙頻天線(xiàn)，擁有更高的頻率靈活性。它能在三種不同的頻率范圍內(nèi)工作，進(jìn)一步拓展了信號(hào)傳輸?shù)亩鄻有?。這類(lèi)天線(xiàn)在需要頻繁切換頻率或面臨復(fù)雜信號(hào)環(huán)境的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，能夠確保在更廣泛的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效且穩(wěn)定的信號(hào)傳輸。

拋物面天線(xiàn)

無(wú)源器件概述

在微波射頻領(lǐng)域，無(wú)源器件占據(jù)著舉足輕重的地位。它們無(wú)需外接電源，便能展現(xiàn)出獨(dú)特的電子特性，包括電阻、電容、電感等。這些器件在電路中發(fā)揮著信號(hào)傳輸、濾波、匹配等關(guān)鍵作用，與有源器件共同構(gòu)筑了電子系統(tǒng)的功能框架。

功分器作為無(wú)源器件的一種，其核心功能在于將單一輸入信號(hào)均勻或不均勻地分配至多個(gè)輸出端口，或反之將多個(gè)輸入信號(hào)合并為一個(gè)輸出。此外，功分器還需確保各輸出端口間的隔離度，以保障信號(hào)的純凈傳輸。

從結(jié)構(gòu)上劃分，功分器可分為兩大類(lèi)：無(wú)源功分器和有源功分器。無(wú)源功分器憑借其穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及低噪聲等特點(diǎn)受到青睞，但不足之處在于接入損耗相對(duì)較大。而有源功分器則通過(guò)內(nèi)置放大器實(shí)現(xiàn)了信號(hào)增益，提高了隔離度，但相應(yīng)地也引入了噪聲，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜度與工作穩(wěn)定性相對(duì)較低。

2 功分器的分類(lèi)

功分器可根據(jù)不同維度進(jìn)行分類(lèi)。按工作頻率，可分為高頻、中頻和低頻功分器;按端口數(shù)量，則可分為一至八等功分器;而按封裝形式，則可分為金屬、玻璃和陶瓷封裝功分器等。

3 腔體功分器的特點(diǎn)

腔體功分器以其獨(dú)特設(shè)計(jì)脫穎而出。它采用優(yōu)質(zhì)合金作為導(dǎo)體，填充介質(zhì)為空氣，因此能承受高功率，最大可達(dá)200W。此外，其導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗極小，插入損耗可控制在1dB以下。但需注意，由于缺乏隔離電阻，其輸出端口隔離度較低，故腔體功分器不適用于功率合成器。