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

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

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

1) 增益(Gain)：衡量天線能量轉(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，某天線在最大輻射方向上的輻射功率密度與理想無方向性天線的輻射功率密度的比值。

2) 效率(Efficiency)：天線輻射功率與天線輸入功率(輻射功率與天線內(nèi)所消耗的功率之和)之比，反映天線將輸入功率轉(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，表征天線系統(tǒng)中的駐波特性。

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

全向天線，8 dBi，698-960 MHz，N 型母頭連接器

5) 方向圖(Radiation Pattern)：描述天線在不同方向上輻射(或接收)電磁波的相對場強(qiáng)特性的圖形。

6) 天線隔離度(Isolation)：衡量天線在接收某一極化信號時，對另一極化信號的抑制能力。

天線原理

天線是無線電通信中的關(guān)鍵部件，其核心作用在于將傳輸線上的導(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。在無線電設(shè)備中，天線負(fù)責(zé)發(fā)射和接收電磁波，從而實現(xiàn)了無線通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。此外，天線還具備抗干擾、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。

天線功能

發(fā)射信號：天線能將傳輸線中的導(dǎo)行波高效地轉(zhuǎn)換為電磁波，并廣泛地向周圍空間輻射。

接收信號：同樣，天線也能捕捉來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。

天線參數(shù)

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

波瓣寬度：在方向性圖中，主瓣兩側(cè)首個零點間的夾角被稱為波瓣寬度，它直接反映了天線的定向性。

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)用于衡量天線的抗干擾能力。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

這些天線在廣播和電視、點對點無線電通信、雷達(dá)和太空探索等眾多系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以板狀天線為例，它是一種極為重要的基站天線，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)客戶的需求精心打造各種類型的天線，以滿足特定的應(yīng)用需求。

在命名天線時，會考慮多個因素。首先是天線的類型，如鞭狀天線、螺旋天線和板狀天線等，每種類型都有其獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性能特點。其次，工作頻率也是選擇天線的重要考量因素，不同頻率的天線適用于不同的應(yīng)用場景。此外，天線的增益也是評估其性能的關(guān)鍵指標(biāo)，增益越高，信號傳輸距離越遠(yuǎn)。

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

例如，在板狀天線中，“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。而在螺旋天線中，“螺旋”字樣描繪了其形狀特征，這種天線的極化方式往往是圓極化或橢圓極化。

全向天線

全向天線，作為一種特殊類型的天線，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，無需定向調(diào)整，即可實現(xiàn)全方位覆蓋。這種天線在廣播、電視、無線通信等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，確保信號的穩(wěn)定傳輸與覆蓋。

雙頻天線

雙頻天線，與全向天線不同，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傳輸選項。這種天線常用于需要切換頻率或適應(yīng)不同信號環(huán)境的應(yīng)用中，確保在多種頻率下都能實現(xiàn)高效穩(wěn)定的信號傳輸。

三頻單極化天線

三頻單極化天線，相較于雙頻天線，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)一步拓展了信號傳輸?shù)亩鄻有浴＿@類天線在需要頻繁切換頻率或面臨復(fù)雜信號環(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)實現(xiàn)高效且穩(wěn)定的信號傳輸。

拋物面天線

無源器件概述

在微波射頻領(lǐng)域，無源器件占據(jù)著舉足輕重的地位。它們無需外接電源，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。

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

從結(jié)構(gòu)上劃分，功分器可分為兩大類：無源功分器和有源功分器。無源功分器憑借其穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單以及低噪聲等特點受到青睞，但不足之處在于接入損耗相對較大。而有源功分器則通過內(nèi)置放大器實現(xiàn)了信號增益，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)定性相對較低。

2 功分器的分類

功分器可根據(jù)不同維度進(jìn)行分類。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

腔體功分器以其獨(dú)特設(shè)計脫穎而出。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。