(無(wú)線電基礎(chǔ))課題二

課題二認(rèn)識(shí)天線和傳輸線1．掌握天線的種類、特性及工作原理。2．熟悉傳輸線的特性，以及天線和傳輸線的匹配。3．會(huì)選擇天線的長(zhǎng)短、基本類型及天線安裝地點(diǎn)。

手機(jī)和收音機(jī)天線認(rèn)識(shí)和熟悉各種天線和傳輸線分析天線和傳輸線的匹配及天線的安裝要求一、天線的種類與特性1．天線的種類超長(zhǎng)波長(zhǎng)波中波短波超短波微波天線全向天線定向天線有無(wú)放大器工作頻率方向無(wú)源天線：不帶放大器的天線有源天線：帶放大器的天線2．天線的形狀和大小各類天線的實(shí)物圖（1）頻率，即天線需要處理的頻率。天線處理的頻率越低，天線的規(guī)模越大。（2）無(wú)線電波傳播的方向。如果要在各方向同等接收或者是發(fā)送無(wú)線電波信號(hào)就需要用全向天線；如果只在一個(gè)方向發(fā)送無(wú)線電波信號(hào)，就需要選用定向天線。（3）天線發(fā)送或接收的功率。一般說(shuō)來(lái)，功率越大，天線的規(guī)模越大。影響天線形狀和大小的3個(gè)主要因素:3．天線的參數(shù)（1）信號(hào)強(qiáng)度和方向全向天線定向天線離天線越遠(yuǎn)，從天線輻射出來(lái)的信號(hào)強(qiáng)度越小。天線的方向性——天線對(duì)空間不同的方向具有不同的輻射或接收能力。無(wú)障礙物有障礙物天線的方向振子（即天線上提供交變電流通路的金屬棒等）所用管、線越粗，帶寬越寬；天線增益越高，帶寬越窄。保證信號(hào)的良好傳輸→阻抗匹配→饋線的阻抗和天線一樣。（2）帶寬（3）增益增益——指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射模塊在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。（4）阻抗二、天線的工作原理天線的演變過(guò)程發(fā)信天線可以用作收信天線，收信天線可以用作發(fā)信天線，并且表現(xiàn)在天線用作發(fā)信天線時(shí)的參數(shù)，與用作收信天線時(shí)的參數(shù)保持不變，這就是天線的互易原理。頻率越高，波長(zhǎng)越短；反之，頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)。三、傳輸線傳輸線（或饋線）——連接天線和發(fā)射機(jī)輸出端或接收機(jī)輸入端的電纜。傳輸線必須屏蔽。當(dāng)傳輸線的物理長(zhǎng)度等于或大于所傳送信號(hào)的波長(zhǎng)時(shí)，傳輸線又叫做長(zhǎng)線。

1．傳輸線的種類超短波段的傳輸線微波波段的傳輸線平行雙線傳輸線（損耗大，不能用于UHF頻段)同軸電纜傳輸線（損耗小，抗干擾差）同軸電纜傳輸線波導(dǎo)微帶2．傳輸線的特性阻抗傳輸線的特性阻抗——無(wú)限長(zhǎng)傳輸線上各處的電壓與電流的比值，用Ｚo

表示。D——同軸電纜外導(dǎo)體銅網(wǎng)內(nèi)徑d——同軸電纜芯線外徑εr

——導(dǎo)體間絕緣介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)3．饋線的衰減系數(shù)衰減系數(shù)（β）——單位長(zhǎng)度產(chǎn)生的損耗的大小。單位為dB/m（分貝/米），常用dB/100m（分貝/百米）。輸入到饋線的功率為Ｐ1

，長(zhǎng)度為L(zhǎng)（m）的饋線輸出的功率為Ｐ2

，傳輸損耗TL可表示為：TL＝10×Lg（Ｐ1/Ｐ2）（dB），衰減系數(shù)為：β＝TL/L（dB/m）。

例如，NOKIA7/8in低耗電纜,900MHz時(shí)衰減系數(shù)為β＝4.1dB/100m

，也可寫成β＝3dB/73m

。

SYV-9-50-1，900MHz時(shí)衰減系數(shù)為β＝20.1dB/100m，也可寫成β＝3dB/15m。

四、天線的選擇需要接收哪個(gè)頻率的信號(hào)，就希望天線諧振在那個(gè)頻率上。天線的基本公式：波長(zhǎng)（m）=速度/頻率=300/頻率（MHz）。絕大多數(shù)天線是以半波長(zhǎng)的導(dǎo)體為基礎(chǔ)的，故1/2波長(zhǎng)（m）=150/頻率（MHz）。

1.長(zhǎng)度短于1/4波長(zhǎng)的短路線呈電感性。

2.長(zhǎng)度短于1/4波長(zhǎng)的開(kāi)路線呈電容性。

3.如果一條任意長(zhǎng)度的導(dǎo)線的終端電阻等于它的特性阻抗，那么它就是一個(gè)純電阻性的負(fù)載，因而不會(huì)把能量反饋回信號(hào)源。

4.長(zhǎng)度略短于1/4波長(zhǎng)倍數(shù)的天線呈電容性。

5.長(zhǎng)度略長(zhǎng)于1/4波長(zhǎng)倍數(shù)的天線呈電感性。

6.電感性負(fù)載可用加入電容的方法來(lái)匹配，電容性負(fù)載可用加入電感的方法來(lái)匹配。

傳輸線和天線的特點(diǎn)：五、天線和傳輸線的匹配當(dāng)饋線終端所接負(fù)載阻抗ＺL

與饋線特性阻抗Ｚ0

相等時(shí)就表示饋線終端是匹配連接的。傳輸線天線匹配圖饋線上任意一點(diǎn)的阻抗都等于它的特性阻抗。天線的反射損耗示意圖天線50Ω80Ω電纜50Ω超前10W返回0.4W輻射9.6W天線75Ω六、天線的安裝要求天線的實(shí)際安裝圖

1．天線盡可能架設(shè)到高處，以使無(wú)線電波傳播距離增加。

2．架設(shè)天線要避開(kāi)周圍