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平板天線
閱讀�2911時間�2020-11-02 17:32:29

是一種僅在一個特定的方向傳播�天線。平板天線一般用在點(diǎn)對點(diǎn)的情形下。你可能也看到它們被叫作“貼片天線��

定義

是一種僅在一個特定的方向傳播的天�。平板天線一般用在點(diǎn)對點(diǎn)的情形下。你可能也看到它們被叫作“貼片天線��

工作原理

實際上平板天線是從雷�(dá)和無線電通信中常用的陣列式天線移植到Ku波段�(wèi)星電視接收天線上來的�

所謂陣列式天線,就是將許許多多半波振子單元天線�(jìn)行有�(guī)律地排成行和列而形�。如�3。通常每個相鄰半波振子單元之�,包括行距與列距,相隔半個波長的整數(shù)�,從而構(gòu)成一個天線陣。半波振子的單元的數(shù)量取決于平板天線的增益要求,增益要求愈高,其采用的半波振子單元也就愈�。例�,平板天線增益要求達(dá)�34dB,那么平板天線的半波振子單元,就得有480個之多。因此振子單元愈�,增益愈�,平板天線的面積也就愈大�

何謂半波振子單元天線�?這是一付對稱天�,其每一端臂�1/4波長,是用金屬導(dǎo)體制作而成,兩端全長為1/2波長,這種天線稱半波振子天�。如果一付天線長度恰好為半個波�,此時的天線呈現(xiàn)為諧振狀�(tài),其特性阻抗最小且為純�,無電抗,損耗最小故輻射最�。其輻射的方向性即以半波天線為�,向垂直于軸線的四周輻射,從剖面看形�8字形輻射。如果再在半波振子天線平行—側(cè)口一反射板,其輻射方向就成為,輻射成了單方向性的。除主瓣輻射之外,增加了二個副瓣輻�,即有了其它方向輻射,盡管較小�

�(dāng)我們明白了單一的半波振子天線的輻射特性后,就可以分析由若干個半波振子天線單元形成的天線�,即陣列式天線的特性了。由垂直于天線陣的方向來�,由于入射電波距各個振子的行程相同,電波的相位都相�,天線陣的輻射能量為各個半波振子輻射能量相�,因此天線陣輻射能量為單個振子輻射能量的倍數(shù)�

而從天線陣的行與列平面的方向即從平行于平板天線方向來�,入射波到每個半波振子的行程不等,相差半個波�,因此每個半波振子電波相位都差半個波�,即相差180°,故半波振子間相位相�,輻射相互抵�,總的輻射為�。這就意味著,天線陣的平面方向無輻�,如�5�

對于既不是垂直于平板天線也不是平行于平板天線的其它方向電波而言,如�6,各振子間在該方向電波行程差為L。不難看�,由于不同方向電�,目口不同入射角9的電�,所形成的行程差L也不相同,天線在該方向形成的輻射�(qiáng)度也不相同,因此天線會出�(xiàn)一些不同于主輻射的輻射方向,即出現(xiàn)旁瓣輻射。旁瓣輻射的�(shù)量和�(qiáng)度與半波振子的數(shù)量相�(guān),振子越�,旁瓣越�,其�(qiáng)度越��

由以上分析我們得知,陣列式天線在接收垂直于天線面方向上電波能量最�(qiáng),而來自天線面平行方向上的電波是最弱的,是接收不到�。至于接收其它方向的電波能力,也有一�(diǎn),而這是我們所不歡迎的,可以通過加大天線陣中半波振子的數(shù)量,來加以消除。因此我們可以說,平板天線主接收方向是垂直于天線的法線方向。如�7。同時我們也由此感覺�,平板天線與反射式拋物面天線一樣,天線口徑越大,方向性越�(qiáng),天線口徑越�,方向性越差。這也說明只有小口徑天�,才可能實現(xiàn)一鍋多星的道理�

在平板天線中,采用陣列式天線,而它的基本單元是半波振子單元。而這種基本單元,我們又可以稱其為天線的輻射單元。在Ku波段,頻率范圍如果是11.7�12.75GHz,那么對�(yīng)的波長在2.353-2.564cm之間�1/2波長�7.177-1.282cm,取其平均�,半個波長為1.23cm在實際使用中,由于還要考慮天線有個縮短因�,因此半波振子單元的實際長度還要乘以縮短系數(shù)0.85-0.9,所以實際半波振子單元長度為1.0455�1.107cm之間,取其平均值便�1.076cm,目�11mm左右,這個長度范圍便是平板天線中單元(半波)振子的長�,只有在這個長度范圍內(nèi)的生�(chǎn)制造的平板天線,才適合接收11�12 GHz的Ku波段�(wèi)星信��

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