天线陈设的界说
天线阵列,也可称为相控阵列,是由两个或更多个天线构成的一组天线。这些天线通过将信号相互组合,从而实现比单个天线更高的性能。天线阵列可作用进步团体总增益,实现分集吸收,抵消滋扰,调至特定朝向,丈量输入信号的泉源偏向,以及最大水平地增大信号滋扰噪声比(SINR)。
阵列天线通常由一个以上的偶极子构成,但也可由有源振子组成。阵列中的天线振子各自单独辐射,全部振子的辐射相加后形成具有高增益、高偏向性、高性能,且消耗降至最低的辐射波束。与偶极子雷同,有源振子同样既可用作放射机,也可用作吸收机。当与传输线毗连时,有源振子直接从传送设置装备摆设猎取电能,大概作为吸收机,将吸收的电能直接传输给吸收设置装备摆设。阵列天线的应用范畴包罗卫星通讯、无线通讯、雷达通讯以及天文学研究。
天线阵列范例
天线阵列可依据辐射偏向图及所采纳的振子范例举行分类。当寄生振子的安排位置与有源振子之间的间隔近至足以产生耦适时,该寄生振子的相应驱动器将孕育发生最大的放射辐射量。可以或许加强来自驱动器的电力的寄生振子称为引向器,能最大水平进步射向有源振子的辐射能量的寄生振子称为反射机。当天线阵列内的全部振子均为有源振子时,该阵列也称有源阵列或毗连阵列。有味的是,阵列中一旦含有一个或多个寄生振子,则整个体系便称为寄生阵列。多元阵列可依据其偏向性分类,比方,在相反两个偏向上辐射的阵列称为双向阵列,仅在一个偏向上辐射的阵列则称为单向阵列。
一、有源阵列
共线阵列
共线阵列为一种含有两个或多个半波偶极子的单向高增益天线,这些偶极子头尾相接分列于统一条直线或轴线上,从而形成一种平行或共线布局。此类阵列的重要目标在于增大辐射功率,并通过幸免其他偏向上的功率消耗而实现高偏向性波束。共线阵列天线的长处包罗进步偏向性并低落功率消耗。
垂射阵列
垂射阵列为一种通过在特定偏向上辐射电磁波而进步放射性能的双向阵列。此类阵列的设计阵元包罗两个或更多个半波偶极子,全部偶极子尺寸雷同,且沿统一直线或轴线等间距漫衍,进而形成同雷同源的共线点。垂射阵列天线的辐射偏向图与上述轴线垂直,辐射波束较窄,增益较高。
端射阵列
与垂射阵列雷同,端射阵列也采纳相隔半个波长的两个半波偶极子,并具有双向辐射偏向图。与垂射阵列相比,端射阵列的波束宽度更窄,增益更低,偏向性更高。端射阵列的辐射偏向平行于阵列平面且垂直于振子,而振子的辐射偏向朝向阵列末了,也便是说,阵列辐射偏向与振子辐射偏向同等。
二、寄生阵列
八木宇田阵列
家庭电视吸收中最常用的天线,具有高增益和高偏向性的特点。此类天线具有多个导向器,可通过导向器的设置方法进步天线偏向性。八木宇田天线的缺点在于易受噪声和情况大气影响。
对数周期阵列
对数周期阵列天线的阻抗为频率的对数周期函数。与八木宇田天线雷同,对数周期天线的长处在于可以或许在所需事情频率范畴内连结恒定的辐射电阻、驻波比、增益及偏向性比等特性。对数周期天线包罗平面临数周期天线、梯形对数周期天线、齿形对数周期天线、V形对数周期天线、漏洞对数周期天线、偶极对数周期天线以及LPDA(对数周期偶极阵列)等范例。
绕杆式阵列
此类天线的根本布局为相互成直角安排,且同相馈电的两个完全雷同的半波偶极子。将多个绕杆式天线沿垂直轴线堆叠后,可进步增益,该布局称为堆叠阵。绕杆式天线的事情模式分为正常和轴向两种,差别事情模式下的极化方法差别。在正常模式下,天线辐射波为程度极化,极化偏向垂直于天线轴。在轴向模式下,辐射波则为围绕天线轴的圆极化波。
超绕杆阵列
超绕杆阵列即所谓的蝙蝠翼天线,此中,绕杆式天线内的偶极振子由4块平板取代,单根绕杆上可设置1到8个堆叠阵。此类阵列的长处在于增益和偏向性优于一般绕杆式天线,但同时存在必然的功率消耗。