天线主要参数:输入阻抗,方向图,方向系数,天线效率,增益系数,频率特性

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发布时间 2016-03-15

天线是具有可逆性的能量变换器件,也就是说一副天线可以用作发射天线也可以用作接收天线,并且特性参数保持不变。为了方便分析,常将其当作发射天线来描述,分析结果同样适用于作为接收天线的场景。

电子爱好者在制作调试天线时需要注意一些天线参数,下面一一介绍。

一、输入阻抗

天线和传输线都有自己特定的阻抗值,为了使高频电信号在天线和传输线之间传输尽量减少损耗,就必须使两者良好匹配。

什么是天线的输入阻抗
天线馈电点的高频电压和高频电流的比值称为天线输入阻抗。

二、方向图

天线分为定向天线和全向天线,这是由天线的方向图所决定的。天线方向图就是指天线在空间辐射能量大小的分布。

什么是天线方向图
以天线的中心为原点,在平面内绘出各个方向辐射能量的大小(以距离原点远近用点标出,辐射能量大则距离原点远),将代表能量大小的所有点用曲线连接起来,即构成在此平面内的天线方向图。

三、方向系数

天线方向系数和方向图一样也是用来评价天线各个方向辐射能量大小的,不过方向系数是一个量化的数值,用来说明天线的方向特性比天线方向图更精确。

什么是天线方向系数
保持天线的辐射能量不变,将定向天线改为全向天线发射功率需要增加的倍数就是天线的方向系数。

如果以分贝dB表示天线方向系数D,则

D(dB)=10logD

四、天线效率

天线效率=有用功率÷总功率

有用功率:天线转换成电磁波辐射出去的功率;
总功率:输入到天线的功率。

因为天线总会有损耗,所以天线效率是恒小于1的数值。

五、增益系数

架设天线的目的当然是为了增强发射或接收信号的能力,增益系数越高,这个能力越强,当然也是我们所希望的。

增益系数=天线效率×方向系数

天线增益有功率增益和电压增益之分,功率增益等于电压增益的平方。

六、频率特性(通频带)

天线工作在一定的频率范围之内,取天线的最大输出功率为100%,在其两侧各小3分贝的频率范围被定义为天线的通频带。

制作电视天线时要求以某个中心频率来制作,就是为了照顾到信号频带宽度的问题,以制作单个电视频道接收天线为例,天线的频带宽度不得小于8MHz。

在业余制作天线时,需要特别注意天线的增益系数、频率特性、阻抗匹配。

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