天线理论 - 天线阵列



单个天线可以向特定方向辐射一定量的能量,从而实现更好的传输。如果增加几个元件以产生更高效的输出,会怎样呢?正是这个想法导致了天线阵列的发明。

通过观察下面的图像可以更好地理解天线阵列。观察天线阵列是如何连接的。

Antenna Arrays

天线阵列是一种辐射系统,由单个辐射器和元件组成。每个辐射器在工作时都有其自身的感应场。元件放置得非常靠近,以至于每个元件都位于相邻元件的感应场中。因此,它们产生的辐射方向图将是各个辐射方向图的矢量和。下图显示了另一个天线阵列的示例。

Another Antenna Array

在设计这些天线时,还应记住元件之间的间距以及元件长度与波长的关系。

天线单独辐射,而在阵列中,所有元件的辐射相加,形成具有高增益、高方向性和更好性能且损耗最小的辐射波束。

优点

以下是使用天线阵列的优点:

  • 信号强度增加
  • 获得高方向性
  • 旁瓣大大减少
  • 实现了高信噪比
  • 获得高增益
  • 减少功率损耗
  • 获得更好的性能

缺点

以下是阵列天线的缺点:

  • 电阻损耗增加
  • 安装和维护困难
  • 需要巨大的外部空间

应用

以下是阵列天线的应用:

  • 用于卫星通信
  • 用于无线通信
  • 用于军事雷达通信
  • 用于天文研究

阵列类型

阵列的基本类型包括:

  • 共线阵列
  • 旁瓣阵列
  • 端射阵列
  • 寄生阵列
  • 八木阵列
  • 对数周期阵列
  • 转栅阵列
  • 超级转栅阵列

我们将在接下来的章节中讨论这些阵列。

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