半波輻射器

半波輻射器

半波輻射器是一種用於大中型短波收信電台的接收器,一般有盤錐形天線、魚骨形天線、八木天線、扇形天線、雙錐形天線、拋物面天線等幾種。

分類及介紹

盤錐形天線

是一種超短波天線。頂部為一圓盤(即輻射體),由同軸線的心線饋電,下面為一圓錐,接同軸線的外導體。圓錐的作用與無限大的地面相似,改變圓錐的傾斜角度,就能改變天線的最大輻射方向。它有極寬的頻帶。

魚骨形天線

魚骨形天線又叫邊射天線,是一種專用短波接收天線。由在兩根集合線上每隔一定距離連線一個對稱振子組成,這些對稱振子都是經過一很小的電容器接到集合線上的。在集合線的末端,即對著通信方向的一端,接上一個與集合線特性阻抗相等的電阻,另一端則通過饋線接到接收機上。

與菱形天線相比較,魚骨形天線的優點是副瓣小(也就是主瓣方向接收能力強,在其它方向接收較弱),各天線之間相互影響小,占地較小;缺點是效率低,安裝和使用均較複雜。

八木天線

又叫引向天線。它有幾根金屬棒組成,其中一根是輻射器,輻射器後面一根較長的為反射器,前面數根較短的是引向器。輻射器通常用折迭式半波振子。天線最大輻射方向與引向器的指向相同。八木天線的優點是結構簡單、輕便堅固、饋電方便;缺點頻帶窄、抗干擾性差。在超短波通信和雷達中套用。

扇形天線

它有金屬板式和金屬導線式兩種形式。這種天線由於加大了天線斷面積,所以加寬了天線頻帶。線式扇形天線可以用三根、四根或五根金屬導線。扇形天線用於超短波接收。

雙錐形天線

雙錐形天線由兩個錐頂相對的圓錐體組成,在錐頂饋電。圓錐可以用金屬面、金屬線或金屬網構成。正象籠形天線一樣,由於天線的斷面積增大,天線頻帶也隨之加寬。雙錐形天線主要用於超短波接收。

拋物面天線

拋物面天線是一種定向微波天線,由拋物面反射器和輻射器組成,輻射器裝在拋物面反射器的焦點或焦軸上。輻射器發出的電磁波經過拋物面的反射,形成方向性很強的波束。拋物面反射器由導電性很好的金屬做成,主要有以下四種方式:旋轉拋物面、柱形拋物面、割截旋轉拋物面及橢圓形邊緣拋物面,最常用的是旋轉拋物面和柱形拋物面。輻射器一般採用半波振子、開口波導、開槽波導等。

拋物面天線具有結構簡單、方向性強、工作頻帶較寬等優點。缺點是:由於輻射器位於拋物面反射器的電場中,因而反射器對輻射器的反作用大,天線與饋線很難得到良好匹配;背面輻射較大;防護度較差;製作精度高。在微波中繼通信、對流層散射通信、雷達及電視中廣泛套用這種天線。

喇叭拋物面天線

喇叭拋物面天線由喇叭和拋物面兩部分組成。拋物面蓋在喇叭上,而喇叭的頂點位於拋物面的焦點上。喇叭是輻射器,它向拋物面輻射電磁波,電磁波經過拋物面反射,聚焦成窄波束髮射出去。

喇叭拋物面天線的優點是:反射器對輻射器沒有反作用,輻射器對反射電波沒有遮擋作用,天線與饋電裝置匹配較好;背面輻射小;防護度較高;工作頻帶非常寬;結構簡單。喇叭拋物面天線在幹線中繼通信中用的很廣泛。

喇叭天線

又稱號角天線。它是由一段均勻波導和一段截面慢慢增大的喇叭狀波導組成。喇叭天線有三種形式:扇形喇叭天線、角錐形喇叭天線及圓錐形喇叭天線。

喇叭天線是最常用的微波天線之一,一般用作輻射器。其優點是工作頻頻寬;缺點是體積較大,而且就同一口徑來說,它的方向性不及拋物面天線尖銳。

喇叭透鏡天線

由喇叭及裝在喇叭口徑上的透鏡組成,故稱為喇叭透鏡天線。透鏡的原理參見透鏡天線,這種天線具有相當寬的工作頻帶,而且比拋物面天線具有更高的防護度,它在波道數較多的微波幹線通信中用得很廣泛。

透鏡天線

在厘米波段,許多光學原理可以用於天線方面。在光學中,利用透鏡能使放在透鏡焦點上的點光源輻射出的球面波,經過透鏡折射後變為平面波。透鏡天線就是利用這一原理製作而成的。它由透鏡和放在透鏡焦點上的輻射器組成。

透鏡天線有介質減速透鏡天線和金屬加速透鏡天線兩種。

介質減透鏡是用低損耗高頻介質製成,中間厚,四周薄。從輻射源發出的球面波經過介質透鏡時受到減速。所以球面波在透鏡中間部分受到減速的路徑長,在四周部分受到減速的路徑短。因此,球面波經過透鏡後就變成平面波,也就是說,輻射變成定向的。

金屬加速透鏡由許多塊長度不同的金屬板平行放置而成。金屬板垂直於地面,愈靠近中間的金屬板愈短。電波在平行金屬板中傳播時受到加速。從輻射源發出的球面波經過金屬透鏡時,愈靠近透鏡邊緣,受到加速的路徑愈長,而在中間則受到加速的路徑就短。因此,經過金屬透鏡後的球面波就變成平面波。

透鏡天線具有下列優點:1、旁瓣和後瓣小,因而方向圖較好;2、製造透鏡的精度不高,因而製造比較方便。其缺點是效率低,結構複雜,價格昂貴。

透鏡天線用於微波中繼通信中。

開槽天線

在一塊大的金屬板上開一個或幾個狹窄的槽,用同軸線或波導饋電,這樣構成的天線叫做開槽天線,也稱裂縫天線。為了得到單向輻射,金屬板的後面製成空腔,開槽直接由波導饋電。開槽天線結構簡單,沒有凸出部分,因此特別適合在高速飛機上使用。它的缺點是調諧困難。

介質天線

介質天線是一根用低損耗高頻介質材料(一般用聚苯乙烯)作成的圓棒,它的一端用同軸線或波導饋電。套筒的作用除夾住介質棒外,更主要的是反射電磁波,從而保證由同軸線的內導體激勵電磁波,並向介質棒的自由端傳播。

介質天線的優點是體積小,方向性尖銳;缺點是介質有損耗,因而效率不高。

潛望鏡天線

在微波中繼通信中,天線往往安置在很高的支架上,因此,給天線饋電就得用很長的饋線。饋線過長會產生許多困難,如結構複雜,能量損耗大,由於在饋線接頭處的能量反射而引起失真等。為了克服這些困難,可採用一種潛望鏡天線,潛望鏡天線由安置在地面上的。

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