偶极天线
在本节中,被认为是一个非常薄的半径与偶极子天线。偶极子天线 类似的短偶极子天线。然而, 偶极子天线是不是需要比较小的波长(频率天线 经营)。
对于偶极子天线长度“L” 沿着Z轴和Z = 0为中心,在z方向的电流流 与幅值 严格遵循以下功能:
请注意,这个目前还振荡频率“F”在时间的正弦。 四分之一波长的电流分布(左)和全波长(右) 图1给出了偶极子天线。需要注意的是电流的峰值 没有达到沿 偶极子,除非长度大于一个波长的一半。
图1。在有限长度的偶极子天线的电流分布。
在研究领域的一个偶极子天线的辐射,考虑偶极子的输入阻抗 作为一个长度的功能。这是绘制在下面的图2。请注意, 输入阻抗 被指定为Z = R + J * X,其中R为电阻,X为电抗。 图2。作为一个函数的偶极子天线的长度(“L”),输入阻抗。
需要注意的是非常小的偶极子天线,输入阻抗电容,这意味着阻抗 是负的电抗值(和一个相对较小的阻抗或电阻)占主导地位。 由于偶极子变大,输入电阻增大,随着电抗。在 略少于0.5波长() 天线零阻抗(电抗X= 0),虚部,和天线 说是要谐振。
如果一个波长偶极子天线长度接近,输入阻抗是无限的。 这在输入阻抗大的变化是可以理解的高频传输线理论研究。 作为一个简单的解释,考虑一个波长的偶极子,如图1所示。如果电压 在图1右边的天线应用到终端,电流分布 如图所示。由于在终端的电流为零,输入阻抗(Z = V/ I) 必然是无限的。因此,无限大的阻抗发生时,偶极子天线 是波长的整数倍。 在下一节,我们将考虑偶极子天线的辐射模式。
偶极子天线的辐射模式从偶极子天线长度“L”远字段给出:
归为不同长度的偶极子天线辐射模式如图3所示。
图3。归指定长度的偶极子天线的辐射模式。
全波长的偶极子天线是比四分之一波长越短的偶极子天线的方向。 这是一个典型的的 结果在天线理论。一般来说,一个较大的天线,是需要增加的方向性。然而,结果 并不总是很明显。 1.5波长的偶极子模式也绘于图3。请注意,这 模式是最大的,在大约45-45度。
偶极子天线是对称的,观看时方位角。因此,辐射模式是不是功能 方位角。因此,偶极子天线 是一个全向天线的一个例子。此外,电场只有一个矢量分量和 因此,领域是线偏振光。当观看在XY平面(沿偶极子化 Z轴),电场在y方向。因此,偶极子天线是垂直极化。
如图4所示的3个1波长的偶极子天线的立体图案。这 辐射模式是相似的 格局的季度和半波偶极子天线。
图4。规范化的三个1波长的偶极子天线的三维辐射模式。
1.5波长的偶极子天线的三个立体辐射模式是显著不同,显示 在图5。
图5。 3D归为1.5波长的偶极子天线的辐射模式。 (高峰)方向性 偶极子天线的变化,如图6所示。
图6。偶极子的长度的函数的偶极子天线的方向性。
图6表明,直到约L =1.25波长 () 方向性与长度的增加而增加。然而,对于长度较长的方向性 有上升的趋势,但不再是单调的。 在下一节,我们来看看最常见的偶极子天线,半波偶极子天线。
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