环形天线的原理

环直径增大时，电流按驻波分布，最常用的是周长为一个工作波长的环，环的形状除圆形外有矩形、菱形和三角形等（图2）。在一边中点馈电的方环,垂直于环面的方向上辐射最强,在此方向上场的极化平行于含馈电点的环边，在沿含馈电点环边轴线方向辐射为零，谐振时输入阻抗约为 100欧，增益约为309分贝。其他形状的环形天线与此类似。这种环常用以组成超短波天线阵，如构成双环或四环形电视天线和环形八木天线等。

载行波的加载环的方向图为心脏形，在由负载指向馈电点方向上接收最强,输入阻抗等于环的特性阻抗(一般设计为300欧)，可用作电视接收天线。

当导体上通以高频电流时，在其周围空间会产生电场 与磁场。按电磁场在空间的分布特性，可分为近区，中间区， 远区。设R为空间一点距导体的距离，在 时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。

在 的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后一段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。

必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很

图2 天线

微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。

发射天线正是利用辐射场的这种性质，使传送的信号经过发射天线后能够充分地向空间辐射。如何使导体成为一个有效辐射体导系统呢？这里我们先分析一下传输线上的情况，在平行双线的传输线上为了使只有能量的传输而没有辐射，必须保证两线结构对称，线上对应点电流大小和方向相反，且两线间的距离《π。要使电磁场能有效地辐射出去，就必须破坏传输线的这种对称性，如采用把二导体成一定的角度分开，或是将其中一边去掉等方法，都能使导体对称性破坏而产生辐射。

如图TX，图中将开路传输或距离终端π/4处的导体成直状分开，此时终端导体上的电流已不是反相而是同相了，从而使该段导体在空间点的辐射场同相迭加，构成一个有效的辐射系统。这就是最简单，最基本的单元天线，称为半波对称振子天线，其特性阻抗为75Ω。电磁波从发射天线辐射出来以后，向四面传播出去，若电磁波传播的方向上放一对称振子，则在电磁波的作用下，天线振子上就会产生感应电动势。如此时天线与接收设备相连，则在接收设备输入端就会产生高频电流。这样天线就起着接收作用并将电磁波转化为高频电流，也就是说此时天线起着接收天线的作用，接收效果的好坏除了电波的强弱外还取决于天线的方向性和半边对称振子与接收设备的匹配。

朋友，你说的也就是常说的拉杆天线，任何依靠电磁波传送信息的无线电设备都需要天线。天线是一种 转能器。当发射时，它把发射机的高频电流转换成空间电磁波。接收时，它又把从空间截获的电磁波转换成高频电流送入接收机。 鞭天线袖珍超短波无线电台，接收与发射共用一付天线。但考虑到使用 环境的不同，一般该机都配有两种不同型式的天线供选用。一种是四分之一波长鞭天线，另一种是小型螺旋天线。四分之一波长鞭天线是 一种由多节组成的普通拉杆夭线。工作时拉开与发射机发出的高频电流产生谐振。理论上，谐振时鞭天线的长度应该是谐振频率相对应波 长的四分之一。但是，由于电磁波在金属杆中的传播速度比在空气中稍小，电磁波在金属杆上传播的波长也相应稍短，故实际鞭天线的长 度要比四分之一波长略短些。这个缩短系数与工作频率，金属杆直径有关。工作频率高，金属杆直径大，则缩短值也大。此拉杆天线平均 直径是４．５厘米，缩短系数为０．９７，取电台工作的中心频率四分之一波长乘以该缩短系数为实际天线长度。 螺旋天线 螺旋天线是一种新型的小型化通讯天线，它对于移动通讯中使用的袖珍无线电台特别适用。因长度为１米多的天线对袖珍机来说确实 长了些，给使用者带来不便，尤其是在高压电线附近使用不够安全。为此专门为该机设计了总长度不到拉杆天线三分之一的小型螺旋天线 。这种天线目前已开始在通讯及电视等方面获得应用。这里重点淡谈它的结构、工作原理、计算公式和制作方法。 结构：把金属导线按一定的间距曲绕成螺旋形状，并用绝缘材料支杆沿螺旋的轴向方向把线圈支撑起来，螺旋的—端与发射机的输出 端连接，另一端开路，就构成了螺旋天线。产品是用直径１．２毫米碳素钢丝，在普通车床上绕成平均直径为１厘米的螺旋若干圈，并用 截面为梅花状的热成型聚丙烯芯杆支撵起来。螺旋外面用丁膳橡胶管 密封以防雨水漫蚀。工作原理：小型螺旋天线是一个慢波系统。电磁波在螺旋轴向方 向上的传播遗度ｕ比在空气中的速度（近似为光速Ｃ）小很多，所以波长也相应短很多，为了与工作频率对应的波长加以区别，把螺旋线 中的波长叫做“导波长”。由图１可以说明其原理。现在可以粗略地认为电磁波是沿着金属螺旋线绕制方向近似以光速Ｃ传播的，当电磁 波沿螺旋线绕一圈从ａ点到达ｂ点时，实际上电磁波在螺旋的轴向上只走了Ｓ的路程（螺距），把这一螺旋圈在平面上展开成直角三角形 ，则斜边代表电磁波沿螺旋线的传播速度Ｃ，短直角边代表电磁波沿螺旋轴向的传播速度ｕ。由直角三角形的几何关系式ｕ＝Ｃ·ｓｉｎ ψ可知（ψ角是螺旋切线与水平线的夹角），因ｓｉｎψ〈１，所以总有ｕ小于光速Ｃ，故螺旋线是个慢波系统，它可以把电磁波的传播 速度减慢。若把螺旋天线也做成谐振在四分之一波长的天线，那么它应是谐振在四分之一的“导波长”上，因而螺旋天线的几何长度可以 比拉杆天线短很多。

计算公式：螺旋天线的长度等于四分之一“导波长”。“导波长 ”与螺旋直径Ｄ、螺距Ｓ、工作频率ｆ有关。它们之间有着很复杂的 数学关系，若螺旋天线ｈ》Ｄ，同时Ｄ又比工作波长小很多，则可按 下面的近似公式进行计算：

计算时应根据使用条件，选定螺旋宜径Ｄ、长度ｈ（以米为单位 ），工作频率ｆ由中心频率决定（以‘兆赫’为单位），根据上式计算出对应的螺旋圈数Ｎ，当然选定的ｈ要比Ｄ大很多（１０倍以上） ，绕制螺旋所用金属导线的长度可按下式计算： ｌ＝Ｎ·πＤ (２) 例如一袖珍机中心工作频率取为７２．７ＭＨｚ，螺旋平掏直径 Ｄ＝１ｃｍ，希望天线尺寸不超过２５ｃｍ，则按（１）式计算总圈数为７９．２圈，按（２）式计算所用导线长度约２．５米。 业余制作 与上述袖珍无线电台配用的鞭天线可用壁厚为０．２毫米的薄铜管自制，管的外径在５～７毫米为宜，长度１米。若外径粗些，其长 度可略短２～３厘米。铜管的一头与发射机输出端连接，可在此头钻一直径２毫米的小孔，从中引出焊线与发射机相连，铜管的另一端可 用口径大小相仿的塑料牙膏加盖封住，若有长度相当的拉杆天线，就可以代用。若拉杆天线的外径粗，天线长度还可以稍短一些，若实在 没有条件，可以用长度为１．０５米的塑料皮导线来代替鞭天线。螺旋天线的制作：螺旋线可用宜径０．８～１．５ｍｍ的漆包线绕制。 漆包线的粗细对螺旋天线的性能影响不大，螺旋之间由于电压不高，一般用低强度油基性漆包线即可。需注意的是，螺旋之间的间距应保 持一致并等于设计值。当工作频率为７２．７ＭＨｚ时，螺距Ｓ为３毫米，共绕８０圈。绕制时，可先在一根直径为９毫米左右的金属杆 上以间距为２．５毫米绕８５圈，绕好后考虑螺旋线的回弹，基本上可以满足中心距离为３毫米的要求，再把多余的圈数剪掉。绕好的螺 旋线用绝缘支撵棒撵住，如环氧棒、有机玻璃棒、空心电工塑科管或细竹杆等。螺旋线还可用直径相仿的铝丝绕制，不过铝丝较铜丝硬， 回弹也大，开始绕制时，中心距宜取得更小些，如２．２毫米左右，绕好后通过整形达到３毫米，把最上面半圈螺旋旋向圆心处弯拆，靠 支撑棒顶住，见图２。能用热塑套管或薄橡皮套管把制作好的天线套起来更好，以防螺旋线受外力而变形。螺旋天线应与整机匹配地工作 ，让能量全部发射出去，或把接收到的能量全部送进接收机。

鞭天线和螺旋天线部有一定的方向性，即在某几个方向上能量最 为集中，接收或发射的效果最好。所以在使用时，可旋转一下天线以获得最佳通讯效果。实际通话效果表明，该机配用１米长鞭天线时可 在５公里平地范围内可靠通话，在配螺旋夭线时通话距离为３～４公 里。接上述原理及计算公式也可以绘出工作在其它频率上的无线电遥 测、遥控收发设备的天线参数。原则上也可以用于电视、调频广播接 收等无线电装置上。

天线的原理是把接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，然后送到耳机或喇叭变成音波。

为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。

从接收天线得到的高频无线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适。最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。

选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。

收音机拉杆天线的正确使用

1、在信号强的时候关系不大。

2、一般全部拉出就可以了。

3、全部拉出肯定是最强接受。

4、FM在信号强时跟方向关系不大，信号弱时需要调整天线方向。

5、一般收听把天线全部拉出即可。

路由器天线如图：

其发射原理是：

1、无线路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。现假设网络A中一个用户A1要向C网络中的C3用户发送一个请求信号时，其工作原理如下:

2、用户A1将目的用户C3的地址C3，连同数据信息发送给同一网络中的所有节点，当路由器A5端口侦听到这个地址后，分析得知所发目的节点不是本网段的，需要路由转发，就把数据帧接收下来。

3、路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后，先从报头中取出目的用户C3的IP地址，并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知由路由器的A5端口直接发向路由器的C5端口应是信号传递的最佳途经。

4、路由器的C5端口再次取出目的用户C3的IP地址，找出C3的主机ID号，如果在网络中有交换机则可先发给交换机，再根据MAC地址表找出具体的网络节点位置;如果没有则根据其IP地址中的主机ID直接把数据帧发送给用户C3，这样一个完整的数据通信转发过程也完成了。

无线电发射机输出的射频信号,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。在无线网络环境中,天线可以达到增强无线信号的目的,因此我们把它理解为无线信号的放大器。

发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力,而根据方向性的不同,天线有全向和定向两种。

天线就是一个存在电流流动的辐射体，这个辐射体可以是导线，像收音机的天线，以前电视天线有V字型的天线，我小的时候用八木天线的，理解天线是从平行板演变来的，平行板上面接正点，下面接负电，这样电场线就在垂直板内由正级指向负级，当把板子的一端开口张大时，电场线就会辐射出去，如果是交变电场，就会形成电磁波发射出去，这是最简单的偶极子天线的演变。输入信号幅度是指接收机的输入信号吗？一般来说有两种方法：一做成有源的天线就是调谐后加入放大器，再者就是加大天线尺寸，一般驻波天线的工作在谐振处效果才好，但是半导体用的都是电小天线，一般不能谐振，所以尺寸越大越接近谐振，电尺寸越大。

原理：天线接收卫星电磁信号，反射到高频头，高频头在传到主机，主机把电磁信号转换成普通的电视信号，或视频，音频信号。

卫星接收天线收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。

一面优质的卫星接收天线要求制作精度高，表面耐腐蚀，抗风能力强，效率高，增益高，经久耐用。

卫星接收天线可分为正馈和偏馈两种。正馈就是我们常说的大锅，接收C波段节目，偏馈也叫小锅，接收Ku节目的。

卫星天线的类型：

1、中心聚焦卫星天线：中心聚焦卫星天线一般称为正焦天线，又称抛物线天线，不论深浅，其天线盘面弧度皆呈抛物线。中心焦天线特征为盘面正圆，高频头（LNB）置于天线的中央焦点。

2、FRP一体成型卫星天线：FRP天线是由玻璃纤维制成。纤维内层夹置锡箔以作为卫星讯号反射。由于天线体积庞大，制作过程通常在模具上使用纯手工来制作。

3、模具冲压成型铁盘天线：铁盘天线是个人接收中使用率最高的一种。它可分偏焦一体成型、中心焦一体成型及中心焦多片组合。铁盘天线是使用镀锌钢板再加上模具冲压成型。可大量生产。因此价格比较便宜。

4、组合型SNC卫星天线：SNC卫星天线是使用玻璃纤维做原料。再加上模具加热所成型。内部并夹著一层不銹钢铁丝网。用来反射卫星信号。SNC天线可用来接收C和Ku卫星讯号。但在接收Ku频时。需特别注意各片天线组合时盘面间是否有高低落差及盘面间是否平整，因为些微的差距会导致天线整体效率变差。SNC卫星天线通常使用在有线电视系统及特殊通讯业务上。

5、极轴链条式天线：极轴天线又称同步带天线，此天线是由一组36V直流步进马达驱动变速齿轮组再加上链条所组合而成的推动系统，此系统并由定位器来控制。定位器可输出天线所需求的36V，并可记忆目前及日后所收寻到的卫星位址。当天线要移动到别颗卫星时。只需输入这颗卫星代号。天线将自动移到此卫星。

6、单推杆极轴天线：单推杆极轴天线其功能与操作设定方式和链条极轴天线一样，推杆天线为早期TVRO所使用的一种极轴天线，现今在东南亚国家的个人接收户，也常使用此类天线接收2-3颗卫星。

仰角方位式驱动天线：仰角方位式驱动天线是使用1-2支36V仰角步进马达推杆及一组36V方位步进马达，当天线在更换接收卫星时，仰角及方位马达会轮替驱动，所以天线行走的路线会成锯齿状。

自动卫星跟踪天线：自动卫星跟踪天线广泛应用于海洋船舶，是由伺服驱动马达驱动天线运动，以便可以在运动中一直保持对卫星的跟踪。为了能够准切的计算出相应的水平角，仰角，极化角，必须要有一个准确的方向标，这个方向标是由天线内置的罗经提供准确的数据，或者是通过设备接口连接外部罗经。然后经过天线系统计算得出正确的数值，然后系统通过驱动伺服驱动器使天线准确的定位。这种天线也是当前最复杂要求技术最高的天线。

车载卫星天线：国内首款车载卫星接收天线，该天线具有尺寸小，增益较高，重要轻，稳定性强，抗抖动等特点。在时速200公里的抖动路面也可以稳定接收。内部的关键元件为韩国原厂进口。可以适应所有陆上车辆安装低廉的价格，高性价比，使你的爱车动中接收卫星电视成为可能。

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