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用简单的方式,理解天线辐射图样

CQ现代通信  · 公众号  · 硬件  · 2017-06-12 17:00

正文

天线辐射图样是分析天线的最重要工具之一,但它需要一定的空间想象能力才能够想明白。特别是将水平平面和垂直平面上的辐射图样分成两张图的形式,需要将它们综合在一起考虑。

工作在1.2GHz的全向天线辐射图

天线辐射图该怎么看呢?实际上辐射图并不复杂。简单的来说,在图中我们能够看到一条闭合的曲线,这就是天线的辐射特性。一根水平平面上辐射全向的天线的水平辐射图样是一个圆形。相当于该天线在水平平面上各个方向的辐射强度是相同的。而定向天线则会在不同的方向上产生不同的效果,有的位置相对于全向天线有着增益,而有的位置上则有着负的增益,体现到辐射图样上就是曲线的凸起和凹陷。而垂直方向上也是一样的。如果你能够综合的参考两张图上的例子,你就能够在脑海中描画出天线所辐射出的电波到底在哪里最强,哪里最弱了。

我们以这张八木天线的辐射图样为例:我们平常经常说八木天线是有方向性的天线,但究竟八木天线的辐射图样是什么样的呢?这个辐射图样就是八木天线的辐射图样,其中前向上的辐射波瓣向前突出,侧向和后向的波瓣很小。能量主要向天线的前向上发出。在特定方向上指向性越高,增益就越高,因为更多的能量被集中在了一点上。总的能量并没有改变。

你有想象过制作一个天线辐射图样的真实样子吗?如果缺少了最后一步的从2D到3D的转换,你就很难想象天线辐射的真实情况。而看地图同样也会有着同样的问题,我们之所以对于地球有着正确的理解(是一个球体而不是一块平板什么的),地球仪功不可没。而同样,如果要是有个实体的辐射图样的话就能够更好的理解了。

DP天线实际辐射模型 13美金

虽然软件里有这样的3D图表,但做出个实际的3D模型一定更有趣。这样的一个模型也是无线电爱好者们的纪念品之一。比如Hunter制作的这个3D打印出来的辐射模型。使用彩色的3D打印材料将天线的3D辐射图样照着比例打印出来。而最终的成品就是一个握在手里的彩色3D模型。现在,它仿真出来的模型包括号筒天线、DP天线和贴片天线的辐射图样,总成本将低于15美元。

现在,唯一的问题就是,如何说服自己接受这种色彩斑斓到诡异程度的小玩意儿了。

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