天線(xiàn)可調(diào)整的電子參數(shù)有哪些
天線(xiàn)是一種變換器,它能夠?qū)鬏斁€(xiàn)中的導(dǎo)行波轉(zhuǎn)換成在無(wú)界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波,或者進(jìn)行相反的變換。無(wú)線(xiàn)電設(shè)備中用來(lái)發(fā)射或接收電磁波的部件就是天線(xiàn)。無(wú)線(xiàn)電通信、廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng),凡是利用電磁波來(lái)傳遞信息的,都依靠天線(xiàn)來(lái)進(jìn)行工作。此外,在用電磁波傳輸能量方面,非信號(hào)的能量輻射也需要天線(xiàn)。
天線(xiàn)的分類(lèi)方式有多種,按工作性質(zhì)可以分為發(fā)送天線(xiàn)和接收天線(xiàn);按用途可以分為通訊天線(xiàn)、廣播天線(xiàn)、電視天線(xiàn)、雷達(dá)天線(xiàn)等;按工作波長(zhǎng)可以分為超長(zhǎng)波天線(xiàn)、長(zhǎng)波天線(xiàn)、中波天線(xiàn)、短波天線(xiàn)、超短波天線(xiàn)、微波天線(xiàn)等;根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和工作原理,可以分為線(xiàn)天線(xiàn)和面天線(xiàn)。
天線(xiàn)的性能參數(shù)主要包括方向圖、方向性系數(shù)、增益、輸入阻抗、輻射效率、極化和帶寬。天線(xiàn)的方向圖描述了天線(xiàn)在不同方向上的輻射強(qiáng)度,方向性系數(shù)和增益則是描述天線(xiàn)定向輻射能力的參數(shù)。輸入阻抗描述了天線(xiàn)與饋線(xiàn)之間的匹配程度,輻射效率反映了天線(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換為電磁能的能力,極化則描述了電場(chǎng)矢量的方向隨時(shí)間變化的軌跡,帶寬則是天線(xiàn)工作頻率的范圍。
天線(xiàn)的可調(diào)整電子參數(shù)主要包括以下幾種:
1. 諧振頻率:這是天線(xiàn)工作的中心頻率,通過(guò)調(diào)整諧振頻率,可以改變天線(xiàn)的工作頻段。天線(xiàn)的諧振頻率,又稱(chēng)為共振頻率,通常指天線(xiàn)在某一頻率下達(dá)到最大增益值。此時(shí),天線(xiàn)與電磁波的頻率相匹配,能夠有效地輻射或接收電磁波。對(duì)于線(xiàn)天線(xiàn),其諧振頻率與電長(zhǎng)度相關(guān),而電長(zhǎng)度通常由物理長(zhǎng)度除以自由空間中波傳輸速度與電線(xiàn)中速度之比得到。對(duì)于面天線(xiàn),其諧振頻率通常由天線(xiàn)的幾何形狀和尺寸決定。
為了調(diào)整天線(xiàn)的諧振頻率,可以改變天線(xiàn)的物理長(zhǎng)度、材料、形狀或結(jié)構(gòu)等參數(shù)。例如,在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中,根據(jù)不同的通信頻段需求,可以選擇不同類(lèi)型和規(guī)格的天線(xiàn),以實(shí)現(xiàn)最佳的通信效果。天線(xiàn)的諧振頻率還受到周?chē)h(huán)境的影響,如溫度、濕度、氣壓等。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況對(duì)天線(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化,以確保其正常工作并發(fā)揮最佳性能。
2. 阻抗:天線(xiàn)的輸入阻抗是衡量天線(xiàn)與饋線(xiàn)之間匹配程度的指標(biāo),阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸效率降低。通常需要調(diào)整天線(xiàn)的輸入阻抗以實(shí)現(xiàn)與饋線(xiàn)的良好匹配。
3. 增益:天線(xiàn)增益是指天線(xiàn)在某一方向上的輻射強(qiáng)度與平均輻射強(qiáng)度的比值,是衡量天線(xiàn)定向輻射能力的一個(gè)重要參數(shù)。通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)或尺寸,可以改變天線(xiàn)的增益。
4. 極化:天線(xiàn)的極化是指電場(chǎng)矢量的方向隨時(shí)間變化的軌跡,通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的形狀或尺寸,可以改變天線(xiàn)的極化方式。
5. 帶寬:天線(xiàn)帶寬是指天線(xiàn)工作頻率范圍,通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)或尺寸,可以改變天線(xiàn)的帶寬。
6. 前后比:前后比是指主瓣的最大輻射方向(規(guī)定為0°)的功率通量密度與相反方向附近(規(guī)定為180°±30°范圍內(nèi))的最大功率通量密度之比值。通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)或尺寸,可以改變天線(xiàn)的前后比。
7. 方向性系數(shù)和方向角:天線(xiàn)的方向性系數(shù)是指天線(xiàn)在最大輻射方向上的功率密度與平均功率密度之比,而方向角則描述了天線(xiàn)輻射能量在不同方向上的分布。通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)或尺寸,可以改變天線(xiàn)的方向性系數(shù)和方向角。
8. 電壓駐波比(VSWR):電壓駐波比是衡量天線(xiàn)與饋線(xiàn)之間匹配程度的重要指標(biāo),VSWR越小表示匹配越好。通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)或尺寸,可以改變天線(xiàn)的電壓駐波比。