天线理论 - 短偶极子

---

---

短偶极子是一种简单的线状天线。它的一端是开路的，另一端连接交流电源。这种偶极子因其长度而得名。

频率范围

短偶极子工作频率范围大约在3KHz到30MHz之间。它主要用于低频接收机。

短偶极子的结构和工作原理

短偶极子是指长度小于波长的偶极子天线。在一个端点连接电压源，形成偶极子形状，即在另一端终止线段。

图中显示了长度为L的短偶极子的电路图。天线的实际尺寸并不重要。通往天线的导线必须小于波长的十分之一。也就是说

$$L < \frac{\lambda}{10}$$

其中

• L是短偶极子导线的长度。

• λ是波长。

另一种短偶极子是无限小偶极子，其长度远小于其波长。它的构造类似，但使用了电容板。

无限小偶极子

长度远小于波长的偶极子称为无限小偶极子。这种天线实际上是不切实际的。这里，偶极子的长度甚至小于波长的五十分之一。

偶极子的长度，Δl << λ。其中，λ是波长。

$$\Delta l = \frac{\lambda}{50}$$

因此，顾名思义，这是一个无限小的偶极子。

由于这些偶极子的长度非常小，因此导线中的电流将为dI。这些导线通常与两侧的电容板一起使用，在需要低互耦的情况下。由于电容板的存在，我们可以说存在均匀的电流分布。因此，这里的电流不为零。

电容板可以是简单的导体或导线的等效物。径向电流辐射的场在远场中趋于相互抵消，因此电容板天线的远场可以近似为无限小偶极子。

辐射方向图

短偶极子和无限小偶极子的辐射方向图类似于半波偶极子。如果偶极子是垂直的，则方向图将是圆形的。当在二维方向图中查看时，辐射方向图呈“8字形”。

下图显示了短偶极子天线的辐射方向图，它呈全向模式。

优点

以下是短偶极子天线的优点：

• 由于尺寸小，易于构建

• 功耗效率更高

缺点

以下是短偶极子天线的缺点：

• 高电阻损耗
• 高功耗
• 低信噪比
• 辐射低
• 效率不高

应用

以下是短偶极子天线的应用：

• 用于窄带应用。
• 用作调谐电路的天线。

本章讨论了流行且使用最广泛的短线天线。我们将在接下来的章节中讨论长线天线。