全向天线和偶极天线

网络工程 无线的
2021-07-18 18:54:36

思科网站上的这篇文章是我发现的对全向天线最清晰的解释。

我不太清楚的是......

1) 为什么偶极天线是全向天线最常见的设计?
2)例如,为什么不用一根天线,一端有电源,然后向另一端发射电流?
3)此外,为什么辐射模式(在链接页面上给出)采用奇怪的球形,而不是圆柱体?

2个回答

偶极天线是最常见的,因为它本质上简单且生产成本很低。

你的例子没有多大意义,因为这正是所有天线所做的。一端有电源(发射器)。根据天线的形状和天线的任何特性来辐射信号以聚焦信号。

至于为什么偶极子会发出“奇怪的球形”(通常称为环形或甜甜圈),这是一个相对简单的概念。偶极天线通常只是一根直线。可用表面积的大小直接关系到在任何方向上传输的信号量。电线长度周围的表面积比尖端或底部的表面积大得多,从而允许从侧面辐射更多的信号。

Q1:简单的偶极子天线垂直于天线轴发射的辐射最强。它从末端发出很少。天线在其“腰部”周围的圆形方向上没有功率变化。(这只是电磁的本质。)这种辐射模式与最常见的使用模式相匹配——当天线垂直定向时,各种其他接收器/发射器位于大致相同的高度。当您考虑到偶极子易于构建(它们是物理上简单的结构和电气系统)时,它们就成为一个明显的选择。

Q2:您建议的正是偶极天线。请注意,教科书偶极子天线是两条直线,在一条直线上,发射器/接收器连接到电线的近端。如果您只有一根电线,一端连接一个 trans/rec,您仍然拥有(根据 E&M 理论)偶极天线——它的效率较低,但更容易构建。

(请注意,我真的在这里掩盖了 E&M 理论。实际上,根据定义,trans/rec 有两个连接。trans/rec 中的任何东西都有两个电气侧。为了获得最佳效率,您可以将它们连接到两侧偶极子天线。你可以让一侧断开连接——但这只是 E&M 目的的一个非常小的第二侧,给你一个不平衡的天线。一个非常便宜的偶极子设置的例子是旧的汽车天线:直线伸出,无线电接收器连接到电线,另一侧连接到汽车的地面。所以整个金属汽车是天线的另一侧。)

Q3:那个 cisco 页面有关于不同类型天线的信息。一个全向的距离从天线对于给定的强度将是一个圆:你描述定向天线将是。(该模式称为环形。)您所询问的图表显示了给定强度下距天线的不同距离 - 该模式通常被称为具有lobes该天线的优点是在特定方向上效果更好值得注意的是,它的主瓣明显优于其他瓣,使其在一个方向上工作得更好,因此或多或少是单向的