天线理论 - 半波偶极子

偶极子天线被切割并弯曲以实现有效的辐射。用作偶极子的总导线长度等于波长的二分之一（即l = λ/2）。这种天线称为半波偶极子天线。由于其优点，它是使用最广泛的天线。它也称为赫兹天线。

频率范围

半波偶极子工作的频率范围约为3KHz至300GHz。这主要用于无线电接收机。

半波偶极子的构造和工作原理

它是一个普通的偶极子天线，其工作频率是其波长的一半。因此，它被称为半波偶极子天线。

偶极子的边缘具有最大电压。该电压本质上是交流电（AC）。在电压的正峰值时，电子倾向于朝一个方向移动，而在负峰值时，电子则朝另一个方向移动。下图可以解释这一点。

上图显示了半波偶极子的工作原理。

• 图1显示了当感应电荷处于正半周期时偶极子的状态。现在电子倾向于向电荷移动。

• 图2显示了感应负电荷的偶极子。这里的电子倾向于远离偶极子。

• 图3显示了下一个正半周期的偶极子。因此，电子再次向电荷移动。

这种累积效应产生一个变化的场效应，该效应以在其上产生的相同模式辐射出去。因此，输出将是遵循输出电压模式周期的有效辐射。因此，半波偶极子有效地辐射。

上图显示了半波偶极子中的电流分布。半波偶极子的方向性为2.15dBi，相当不错。“i”代表各向同性辐射。

辐射方向图

该半波偶极子的辐射方向图在H平面是全向的。这对于许多应用（例如移动通信、无线电接收器等）是理想的。

上图指示了半波偶极子在H平面和V平面上的辐射方向图。

在这个半波偶极子中，偶极子的半径不影响其输入阻抗，因为该偶极子的长度是半波长，并且是第一个谐振长度。天线在其谐振频率（发生在其谐振长度处）工作效率最高。

优点

以下是半波偶极子天线的优点：

• 输入阻抗不敏感。

• 与传输线阻抗匹配良好。

• 长度合理。

• 天线长度与尺寸和方向性相匹配。

缺点

以下是半波偶极子天线的缺点：

• 由于单元素，效率不高。

• 只有与其他天线组合才能更好地工作。

应用

以下是半波偶极子天线的应用：

• 用于无线电接收机。

• 用于电视接收机。

• 与其他天线组合使用时，可用于各种应用。