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手机放大器之平板天线

发布时间:2022-02-22人气:159

  平板天线(Panel Antenna)是一种仅在一个特定的方向传播的天线。平板天线一般用在点对点的情形下。你可能也看到它们被叫作“贴片天线”。

  缝隙式平板天线的工作原理

  在谈缝隙式平板天线工作原理之前,让我们了解一下有关波导的情况。波导是用金属材料制成的不同形状,内空外封闭传输信号的腔形导体,它有园波导、椭圆波导、方波导、矩形波导等,目前常用的高频头前端腔体就是一种圆波导,单极化高频头的馈源部分有的就是矩形波导。波导实际上就是一种传输超高频信号一微波信号的导线(体),当传输的信号频率低时,可以用普通电线传输。传输信号频率高时,普通电线衰减会很大,就得用电缆传输,电缆的传输衰减要小些。当传输频率再高时,如微波,同时又希望传输的衰减很小,此时就必须用波导来传输了,它的传输衰减非常小,要比电缆衰减小很多。所以在高端产品里,比如通信系统,常用波导传输。同时波导的驻波比好,反射小,可以保证传输的信号绝大部分由入口端传输到出口端。另外,波导又是一个封闭的传输线,可以完全保证波导内传输的信号不受外界各种干扰,而且也可保证波导内传输的信号不会辐射出波导,从而保证了传输信号的质量和数量。需要强调的是,波导内传输的微波信号是以场的形式存在的。

  由此我们知道了波导有如此之多的优越性,它的高质量也要求波导的生产工艺水平很高、生产成本也很高,标准的波导制作工艺严格,内壁加工的光洁度很高,波导很贵,1m波导的价格要数千元,甚至有的高达万元。如可变椭圆波导,价格就相当昂贵。我们现在使用的低价位高频头中的波导是很难把它称作波导的,把它称之为粗制滥造的波导决不为过。

  当知道了什么是波导后,我们再看看波导传输信号的情况。由于波导内传输的是电磁波,自然在波导的内壁上会激励出表面电流,在正常情况下,这个表面电流是沿着波导的同一方向流动。若是在波导上出现了一个小裂缝的话,电流传输受到裂缝的切断,改变了表面电流的流线,裂缝受到激励便在裂缝两端产生出电磁场,电磁场沿裂缝的分布呈正弦规律。

  这就是说,我们在一些波导上以人为方式开凿出一些有规则的裂缝,波导内电波便可以从缝隙处向外辐射。或者空中的电波从裂缝的缝隙处被有效的吸收到波导里。这个裂缝的大小和规则是有规律的,相当于前面讲到的振子式平板天线的基本的辐射单元。

  目前我国尚没有有关平板天线的技术标准,市场上平板天线也不太多,如何挑选平板天线很难说得准确,我们也只能从实用角度上谈几个看法。 1、 挑选平板天线的适用频段。由于平板天线是为卫星电视而使用的天线,而平板天线又有工作频段,因此挑选的平板天线要能接收你所准备接收的卫星电视的频段。平板天线的工作频段虽然有全频段的,如10.7~12.75GHz的,但它不如单一频段如12.2~12.75GHz或11.7~12.75GHz的各项指标好。平板天线具有明显的谐振特性,超过工作频段,就会失谐、增益下降,效果不好。就像人们买衣服,中号衣服虽然大个子和小个子都能将就穿,但效果不如量体裁衣的好。 2、 挑选平板天线的幅度一频率特性。通过平板天线的工作原理,我们知道了辐射单元的尺寸是由工作频率所决定的。因此我们自然会想到当频率或波长改变时,那个固定尺寸的辐射单元还能是半波振子吗?如果不再是半波振子,就不再是谐振状态,就会损耗加大,辐射减小,这意味着增益变小。由此我们感到,工作频率范围越宽,不谐振的可能性也就越大,损耗就会加大,增益减小的范围也就越大,增益一频率特性就越差。

  经过分析,我们应该明白平板天线的增益(dB)数据是在什么工作频率下给出的,在其它频率范围内,增益还会是这个数值吗?所以我们挑选平板天线的增益应在整个工作频率范围内变化不大或基本不变的平板天线。可以肯定地讲,工作频率范围越大,增益越难保持不变。 http://www.cqxhfdq.com


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