天線頻帶寬度及天線尺寸簡析

大树懒 2024-04-04 13:25 21次浏览 0 条评论 taohigo.com

一、天線頻帶寬度

當工作頻率發生變化時,天線的相關電參數變化的程度在所允許的范圍內,此時對應的頻率范圍為頻帶寬度,通常簡稱為帶寬。任何天線都有一定的工作帶寬,在這個頻帶范圍之外就沒有相應的作用瞭。

因為天線帶寬是天線的某個或某些電性能參數符合要求的工作頻率范圍,所以不同的電參數都可以用來衡量頻帶寬度。例如3dB波瓣寬度對應的頻帶寬度(波瓣寬度是指在主瓣最大輻射方向兩側,輻射強度下降3dB即功率密度降低一半的兩點間的夾角),駐波比滿足一定要求的頻帶寬度等。其中,最常用的是用駐波比來衡量的帶寬。

二、工作頻率與天線尺寸的關系

在同一種介質中,電磁波的傳播速度一定(真空中等同於光速,記為c≈3×108m/s),根據c=λf可知,波長與頻率成反比,且兩者為唯一對應關系。

天線的長度和波長成正比,和頻率成反比。即頻率越高,波長越短,天線也就可以做得越短。當然天線的長度通常並不等於一個波長,往往是1/4波長或1/2波長(一般采用中心工作頻率對應的波長)。

1/4波長天線,通過對陣子的調整可以達到較理想的駐波比和使用效果,同時可以節省架設空間。但是這種長度的天線通常增益較低,不能滿足某些高增益傳輸場景需求,這時候通常會使用1/2波長天線。

此外,經過理論及實踐證明,5/8波長陣子(這個長度接近於1/2波長但較之後者又有更強的輻射)或采用5/8波長加感縮短陣子的方式(在距離天線頂部一半的波長距離處有一個加感線圈)來設計或選用天線,也可以得到性價比不錯且增益更高的天線。

由上面的知識可知,當我們知道天線的工作頻率時,可以計算出對應波長,再結合傳輸線理論、架設空間條件及傳輸增益需求,就可以大致知道所需天線的適合長度瞭