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最常見(jiàn)的通信天線(xiàn)類(lèi)型有哪些?


最常見(jiàn)的通信天線(xiàn)包括偶極天線(xiàn)、單極天線(xiàn)、八木天線(xiàn)、貼片天線(xiàn)和拋物面天線(xiàn)。每種天線(xiàn)類(lèi)型都有獨特的用途和不同的優(yōu)缺點(diǎn)。



沒(méi)有什么比遍布鄉村和智能手機的天線(xiàn)更能體現我們文明的進(jìn)步了。這些通信設備深刻地影響著(zhù)我們傳輸數據、通信和廣播的方式。雖然它們都起到傳輸數據的作用,但天線(xiàn)的構造并不相同,而且數量龐大,種類(lèi)繁多。讓我們來(lái)看看無(wú)數的天線(xiàn)類(lèi)型,以及其與我們日常生活的相關(guān)性。


最常見(jiàn)的通信天線(xiàn)有哪些?


通信天線(xiàn)類(lèi)型的數量是巨大的,因此本文將介紹幾種最常見(jiàn)的類(lèi)型及其用途和特性。通常,人們最常與偶極、單極、八木、貼片和拋物面天線(xiàn)互動(dòng)。讓我們從偶極開(kāi)始,看看它們各自的作用及優(yōu)缺點(diǎn)。



下圖提供了有關(guān)所討論的每種天線(xiàn)的快速信息。

天線(xiàn)類(lèi)型


描述


輻射方向


增益


用途


偶極


簡(jiǎn)單的雙單元天線(xiàn),兩側長(cháng)度相等


全向


適中


通用,常用作參考天線(xiàn) 


單極


單元件天線(xiàn),通常在下方具有接地層以提高性能 


全向


適中


AM/FM收音機、移動(dòng)通信、Wi-Fi路由器



八木



偶極天線(xiàn)的方向變化。有多個(gè)軸。經(jīng)常出現在建筑物的頂部。


定向


中到高


電視天線(xiàn)、點(diǎn)對點(diǎn)通信WiFi


貼片


扁平矩形天線(xiàn),通??雌饋?lái)像一塊金屬


定向


低到高


RFID 系統、GPS 天線(xiàn)、Wi-Fi 接入點(diǎn) 


拋物面


帶有彎曲反射器的碟形天線(xiàn)。


特定方向


非常高


衛星通信、雷達系統、遠距離、點(diǎn)對點(diǎn)通信。




?什么是偶極天線(xiàn)?


偶極天線(xiàn)是用于廣播無(wú)線(xiàn)電頻率的基本天線(xiàn)。偶極天線(xiàn)因從天線(xiàn)兩側延伸的兩個(gè)長(cháng)度相等的導體而得名。偶極是全向天線(xiàn),這意味著(zhù)其同時(shí)向各個(gè)方向廣播頻率。


偶極天線(xiàn)有多種用途,包括電視廣播、飛機通信、AM/FM無(wú)線(xiàn)電和軍事應用。偶極天線(xiàn)的最大優(yōu)點(diǎn)是用途廣泛且簡(jiǎn)單。


偶極天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)包括:


· 更寬的帶寬:與單極天線(xiàn)相比,偶極天線(xiàn)具有更寬的工作帶寬。當需要以更高的頻率范圍進(jìn)行廣播時(shí),這非常有用。

· 方向性:雙向天線(xiàn)在方向桿延伸的軸上提供更集中的廣播。這提供了比單極天線(xiàn)擴展頻率范圍更遠的能力。

· 平衡配置:偶極天線(xiàn)采用平衡配置,具有兩個(gè)等長(cháng)元件。在某些情況下,這通常會(huì )導致更平衡的輻射方向圖和更好的性能。


盡管偶極天線(xiàn)有很多優(yōu)點(diǎn),而且被廣泛使用,但也有一些缺點(diǎn),包括:


· 有限的帶寬:與其他一些天線(xiàn)類(lèi)型相比,偶極通常具有較窄的帶寬。這意味著(zhù)如果不進(jìn)行調整,其可能無(wú)法在廣泛的頻率范圍內發(fā)揮最佳性能。其更適合窄頻率。

· 大尺寸:與大多數天線(xiàn)一樣,天線(xiàn)的尺寸與其捕獲的頻率成正比。頻率越低,天線(xiàn)越大。這就是為什么當考慮到尺寸時(shí),偶極天線(xiàn)通常不合適。使用貼片天線(xiàn)可能會(huì )更好。


?什么是單極天線(xiàn)?


單極天線(xiàn)是一種由單個(gè)導電元件組成的天線(xiàn)。與偶極一樣,它也是全向的,并用于多種目的。大多數情況下,單極天線(xiàn)用于廣播移動(dòng)通信、AM/FM無(wú)線(xiàn)電、導航系統(如GPS)和電視廣播。


單極天線(xiàn)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),包括:


· 尺寸緊湊:單極天線(xiàn)通常比偶極天線(xiàn)小。當空間有限時(shí),其緊湊尺寸使其成為更實(shí)用的選擇。還有,單極天線(xiàn)也可以延伸到天空中,以捕獲和廣播無(wú)線(xiàn)電信號。

· 簡(jiǎn)單性:單極天線(xiàn)的簡(jiǎn)單性,使其成為一種低成本且有效的數據傳輸解決方案。這就是為什么其經(jīng)常被用來(lái)廣播廣播、電視,甚至WiFi。事實(shí)上,當看到一輛帶有無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)的舊汽車(chē),或帶有一根大塑料棒伸出的家用路由器時(shí),這些都是單極天線(xiàn)。


但,單極天線(xiàn)并不適合所有情況。其也有一些缺點(diǎn):


· 地面依賴(lài):單極天線(xiàn)的最大缺點(diǎn)是地面依賴(lài)。單極天線(xiàn)依靠導電接地層才能正常工作。當沒(méi)有合適的接地平面或改變接地平面時(shí),天線(xiàn)的性能會(huì )受到影響。

· 效率問(wèn)題:單極天線(xiàn)可能會(huì )受到建筑物或其他附近障礙物的影響。障礙物的存在會(huì )嚴重降低其性能。


?什么是八木天線(xiàn)?


八木天線(xiàn)的標志性特征是其多個(gè)平行元件。通常,我們會(huì )在公寓樓頂上看到八木天線(xiàn),用于檢索電視廣播信號。與前面討論的兩種天線(xiàn)不同,八木天線(xiàn)不是全向天線(xiàn),而是定向天線(xiàn)。


八木天線(xiàn)有什么好處?


· 高增益:八木天線(xiàn)的最佳方面是其高增益。就天線(xiàn)而言,“增益”是指其將能量集中在特定方向的能力。其衡量的是,其可以將能量引導到預期目標的強度,或其可以接收預期傳輸的靈敏度。八木天線(xiàn)在特定方向的點(diǎn)對點(diǎn)通信方面非常出色。這就是為什么其經(jīng)常被用來(lái)接收電視廣播。

· 非常適合戶(hù)外使用:由于其堅固的設計,八木天線(xiàn)非常適合戶(hù)外使用。八木天線(xiàn)采用防腐材料、抗風(fēng)壓、防水,確保良好的信號覆蓋。

· 成本效益:八木天線(xiàn)通常具有成本效益,特別是其提供的增益水平。這使得其成為性能和成本之間的平衡至關(guān)重要的場(chǎng)景中的實(shí)用選擇。


八木天線(xiàn)的缺點(diǎn)包括:


· 固定方向性:八木天線(xiàn)的固定方向特性可能是其最大的缺點(diǎn)之一。這意味著(zhù)其必須指向特定的方向才能正常工作,而當其偏離位置時(shí),可能會(huì )發(fā)生服務(wù)中斷。

· 體積大:八木天線(xiàn)相當大,尤其是廣播較低頻率的天線(xiàn)。這使得其難以維護,且安裝也很復雜。此外,其很快就會(huì )變得不適合需要更緊湊解決方案的應用。


?什么是貼片天線(xiàn)?


貼片天線(xiàn)是緊湊的傳統天線(xiàn),也稱(chēng)為微帶天線(xiàn)。其名字來(lái)源于,其看起來(lái)像一塊小金屬。其是為考慮尺寸、重量和空氣動(dòng)力學(xué)等因素而設計的。這些定向天線(xiàn)可以在iPhone、噴氣式飛機、衛星以及其他尺寸和質(zhì)量至關(guān)重要的地方找到。


在智能手機和其他物聯(lián)網(wǎng)設備中,配線(xiàn)架非常適合傳輸WiFi信號。如果沒(méi)有配線(xiàn)架,Android或iPhone可能會(huì )像過(guò)去一樣,伸出單極天線(xiàn)。


貼片天線(xiàn)有什么好處?


· 重量輕:配線(xiàn)架重量輕,這使其適合重量至關(guān)重要的應用。即智能手機和航空航天技術(shù)。

· 方便的RFID應用:貼片天線(xiàn)通常用于射頻識別(RFID)系統中,用于跟蹤和識別目的。其緊湊的尺寸和性能特征使其非常適合此應用。

· 成本低:由于其緊湊的性質(zhì),貼片面板的制造具有成本效益。當預算有限時(shí),這使得其成為一個(gè)經(jīng)濟的選擇。


貼片天線(xiàn)有哪些缺點(diǎn)?


· 窄帶寬:貼片天線(xiàn)的帶寬很窄,因此在需要較寬頻率范圍的情況下效果較差。

· 對交叉極化的敏感性:貼片天線(xiàn)對交叉極化很敏感,這意味著(zhù)其可能會(huì )接收與預期極化正交的信號。在某些環(huán)境中,這種敏感性可能會(huì )受到限制。

· 溫度敏感:由于貼片天線(xiàn)尺寸較小,因此可能對溫度敏感。其有可能發(fā)生故障或完全融化。這就是為什么永遠不應該在夏天把iPhone或Android手機留在車(chē)里!


?什么是拋物面天線(xiàn)?


拋物面天線(xiàn),這是最具高科技外觀(guān)的天線(xiàn),也是大多數人聽(tīng)到“天線(xiàn)”這個(gè)詞時(shí)可能會(huì )想到的。其是標準碟形天線(xiàn),可能在雷達系統、衛星通信甚至DirectTV安裝。


拋物面天線(xiàn)最明顯的部分是大型碟狀結構。這稱(chēng)為反射器,用于將射頻定向到特定方向,從而提高天線(xiàn)接收數據時(shí)的靈敏度。


拋物面的中心是饋電天線(xiàn),通常稱(chēng)為饋電喇叭。其位于反射器的焦點(diǎn)處,負責產(chǎn)生或接收電磁波。饋電天線(xiàn)通常是小型偶極、喇叭或其他設計用于發(fā)射或捕獲信號的天線(xiàn)類(lèi)型。


拋物面天線(xiàn)有什么好處?


· 高增益:拋物面天線(xiàn)具有最高的增益值。這就是為什么其經(jīng)常被用來(lái)與外太空的衛星通信。

· 高度聚焦:由于采用拋物面反射器,這些天線(xiàn)可以有效捕獲來(lái)自遠處源的微弱信號。這就是其在射電天文學(xué)中如此有用的原因,在射電天文學(xué)中需要檢測來(lái)自天體的微弱信號。聚焦天空特定區域的能力至關(guān)重要。

· 高方向性:拋物面天線(xiàn)具有高方向性,這意味著(zhù)其可以將輻射或接收的能量集中在特定方向。此屬性有利于點(diǎn)對點(diǎn)通信,例如電話(huà)呼叫或衛星通信,在這些通信中,專(zhuān)注于特定目標的能力至關(guān)重要。


拋物面天線(xiàn)有哪些缺點(diǎn)?


· 體積龐大:拋物面天線(xiàn)可能又大又笨重,尤其是在較高頻率下。碟形天線(xiàn)的尺寸與其設計處理的信號波長(cháng)直接相關(guān)。這可能是空間有限的應用中的限制因素。

· 需要精確校準:由于拋物面天線(xiàn)能夠投射到外層空間,因此其校準和維護成本非常昂貴。這限制了其使用,只用于只有拋物面天線(xiàn)才能處理的最重要的工作。


總結


綜上所述,天線(xiàn)有多種類(lèi)型,且每種類(lèi)型都適合特定用途。對于緊湊型解決方案,可以選擇貼片天線(xiàn)。對于點(diǎn)對點(diǎn)通信,八木天線(xiàn)或拋物面天線(xiàn)是完美的選擇。如果只需要一個(gè)經(jīng)濟實(shí)惠的解決方案來(lái)廣播廣播、電視或Wifi,那么偶極或單極天線(xiàn)將是一個(gè)不錯的解決方案。





圖文轉自千家網(wǎng)



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