天线的基础知识(二)极化与振子
无线电波在传播过程中,其电场方向是按照一定的规律而变化的,这种现象称为无线电波的极化。
而这种极化方向,记住是以电场方向来判断的而命名的(不是以磁场方向哦),电场方向平行地面就叫水平极化波,电场方向垂直地面就叫垂直极化波。我们只需要记住正常是由两个方向的极化波即可。
而天线设计也正是要顺应无线电波的输出特性来进行设计。从而导致天线设计,也存在极化方向的问题。
看看曾经火爆农村的老实天线,更能显示出天线的设计原理。见下图,
我们可以看到,由横向和纵向的天线支架。
这就是典型的双极化天线。能够接收到两个方向的无线电波的极化方向。
圆极化波和圆极化天线,如果电波在传播过程中电场的方向是旋转的就叫做椭圆极化波。
但是用圆极化天线接收一线极化波,或者反着一线极化波天线接收圆极化波,就会产生3分贝的极化损失,即只能接收到波的一半的能量。
如果旋转过程中,电场的幅度保持不变,就是圆极化波。按照旋转的方向分为左旋圆极化波和右旋圆极化波。
而右旋圆极化波要用右旋圆极化特性的天线来接收,同理左旋圆极化波要用据有左旋圆极化波的天线来接收,否则在接收过程中通常要产生极化损失。
当接收天线的极化方向与接收波的极化方向完全正交时,(水平和垂直,右旋和左旋)接收天线就完全接收不到波的能量,这时我们称波和接收天线极化是隔离的。
天线辐射电磁波的原理:导线载有交变电流时,就可以行程电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长短和形状有关。
如图:
如果导线位置由于两导线距离很近,且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消,因而辐射很微弱。
如果将两导线张开,这时由于两导线的电流方向相同,由两导线所产生的感应电动势方向相同,因而辐射较强。
当导线的长度远小于波长时,导线的电流很小,辐射就很微弱。
当导线的长度增大到可与波长相比时,到线上的电流就会大大增加,这时候行程的辐射就较强。
而这条产生辐射的直导线就成为振子。
两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长称为折合振子。
全长与波长相等的振子,称为全波对称振子。