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平板天線(xiàn)及其工作原理介紹,飛宇信平板天線(xiàn)廠(chǎng)家
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2019-03-15 10:03
平板天線(xiàn)及其工作原理衛(wèi)星直播電視的出現(xiàn)，使頻率提高到12GHz，波長(zhǎng)變短達(dá)到2.5cm，這為平板天線(xiàn)的出現(xiàn)提供了可能。實(shí)際上平板天線(xiàn)是從雷達(dá)和通信常用的陣列式天線(xiàn)移植到Ku波段衛(wèi)星電視接收天線(xiàn)上來(lái)的。所謂陣列式天線(xiàn)，是將許許多多半波振子單元天線(xiàn)進(jìn)行有規(guī)律地排成行和列而形成。
通常每個(gè)相鄰半波振子單元之間，包括行距與列距，相隔半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍，從而構(gòu)成一個(gè)天線(xiàn)陣。半波振子的單元的數(shù)量取決于平板天線(xiàn)的增益要求，增益要求愈高，其采用的半波振子單元也就愈多。例如，平板天線(xiàn)增益要求達(dá)到34dB，那么平板天線(xiàn)的半波振子單元，就得有480個(gè)之多。因此振子單元愈多，增益愈高，平板天線(xiàn)的面積也就愈大。 何謂半波振子單元天線(xiàn)呢？
（1）這是一付對(duì)稱(chēng)天線(xiàn)，其每一端臂長(zhǎng)1/4波長(zhǎng)，兩端全長(zhǎng)為1/2波長(zhǎng)，這種天線(xiàn)稱(chēng)半波振子天線(xiàn)。此時(shí)的半波振子為諧振狀態(tài)，阻抗為純阻且最小，（75）無(wú)電抗，損耗最小故輻射最大。其輻射圖
（2），即以半波天線(xiàn)為軸，向垂直于軸線(xiàn)的四周輻射，從剖面看形成8字形輻射。如果再在半波振子天線(xiàn)平行一側(cè)加一反射板，
（3）輻射成了單方向性的。除主瓣輻射之外，增加了二個(gè)副瓣輻射，即有了其它方向輻射，盡管較小。 當(dāng)我們明白了單一的半波振子天線(xiàn)的輻射特性后，就可以分析由若干個(gè)半波振子天線(xiàn)單元形成的天線(xiàn)陣，即陳列式天線(xiàn)的特性了。由垂直于天線(xiàn)陣的方向來(lái)看，由于入射電波距各個(gè)振子的行程相同，電波的相位都相等，天線(xiàn)陣的輻射能量為各個(gè)半波振子輻射相加，因此天線(xiàn)陣輻射為單個(gè)振子的倍數(shù)。而從天線(xiàn)陣的行與列的平面的方向來(lái)看，入射波到每個(gè)半波振子的行程不等，相差半個(gè)波長(zhǎng)，因此每個(gè)半波振子電波相位都差半分波長(zhǎng)，即相差180°，故半波振子間相位相僅，輻射相互抵消，總的輻射為零。這就意味著，天線(xiàn)陣的平面方向無(wú)輻射。
對(duì)于其它方向而言，各振子間在該方向電波行程差為L(zhǎng)。不難看出，由于不同方向電波，即不同入射角θ的電波，所形成的行程差L也不相同，在該方向形成的輻射也不相同，因此會(huì)出現(xiàn)一些不同的輻射，即旁瓣。旁瓣輻射的數(shù)量和強(qiáng)度與半波振子的數(shù)量相關(guān)，振子越多，旁瓣越多，越弱。由此上分析我們得知，陣列式天線(xiàn)在接收垂直于天線(xiàn)面方向上電波能量最強(qiáng)，而來(lái)自天線(xiàn)面平行方向上電波是接收不到的。對(duì)于接收其它方向的電波能力，也有一點(diǎn)，而這是我們所不歡迎的，可以通過(guò)加大天線(xiàn)陣中半波振子的數(shù)量，來(lái)加以消除。因此我們可以說(shuō)，平板天線(xiàn)主接收方向是垂直于天線(xiàn)的法線(xiàn)方向。
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