最常見的通信天線類型有哪些?
最常見的通信天線包括偶極天線、單極天線、八木天線、貼片天線和拋物面天線。每種天線類型都有獨特的用途和不同的優(yōu)缺點。
沒有什么比遍布鄉(xiāng)村和智能手機(jī)的天線更能體現(xiàn)我們文明的進(jìn)步了。這些通信設(shè)備深刻地影響著我們傳輸數(shù)據(jù)、通信和廣播的方式。雖然它們都起到傳輸數(shù)據(jù)的作用,但天線的構(gòu)造并不相同,而且數(shù)量龐大,種類繁多。讓我們來看看無數(shù)的天線類型,以及其與我們?nèi)粘I畹南嚓P(guān)性。
最常見的通信天線有哪些?
通信天線類型的數(shù)量是巨大的,因此本文將介紹幾種最常見的類型及其用途和特性。通常,人們最常與偶極、單極、八木、貼片和拋物面天線互動。讓我們從偶極開始,看看它們各自的作用及優(yōu)缺點。
下圖提供了有關(guān)所討論的每種天線的快速信息。
天線類型 | 描述 | 輻射方向 | 增益 | 用途 |
偶極 | 簡單的雙單元天線,兩側(cè)長度相等 | 全向 | 適中 | 通用,常用作參考天線 |
單極 | 單元件天線,通常在下方具有接地層以提高性能 | 全向 | 適中 | AM/FM收音機(jī)、移動通信、Wi-Fi路由器 |
八木 | 偶極天線的方向變化。有多個軸。經(jīng)常出現(xiàn)在建筑物的頂部。 | 定向 | 中到高 | 電視天線、點對點通信WiFi |
貼片 | 扁平矩形天線,通常看起來像一塊金屬 | 定向 | 低到高 | RFID 系統(tǒng)、GPS 天線、Wi-Fi 接入點 |
拋物面 | 帶有彎曲反射器的碟形天線。 | 特定方向 | 非常高 | 衛(wèi)星通信、雷達(dá)系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離、點對點通信。 |
什么是偶極天線?
偶極天線是用于廣播無線電頻率的基本天線。偶極天線因從天線兩側(cè)延伸的兩個長度相等的導(dǎo)體而得名。偶極是全向天線,這意味著其同時向各個方向廣播頻率。
偶極天線有多種用途,包括電視廣播、飛機(jī)通信、AM/FM無線電和軍事應(yīng)用。偶極天線的最大優(yōu)點是用途廣泛且簡單。
偶極天線的優(yōu)點包括:更寬的帶寬:與單極天線相比,偶極天線具有更寬的工作帶寬。當(dāng)需要以更高的頻率范圍進(jìn)行廣播時,這非常有用。方向性:雙向天線在方向桿延伸的軸上提供更集中的廣播。這提供了比單極天線擴(kuò)展頻率范圍更遠(yuǎn)的能力。平衡配置:偶極天線采用平衡配置,具有兩個等長元件。在某些情況下,這通常會導(dǎo)致更平衡的輻射方向圖和更好的性能。
盡管偶極天線有很多優(yōu)點,而且被廣泛使用,但也有一些缺點,包括:
有限的帶寬:與其他一些天線類型相比,偶極通常具有較窄的帶寬。這意味著如果不進(jìn)行調(diào)整,其可能無法在廣泛的頻率范圍內(nèi)發(fā)揮最佳性能。其更適合窄頻率。大尺寸:與大多數(shù)天線一樣,天線的尺寸與其捕獲的頻率成正比。頻率越低,天線越大。這就是為什么當(dāng)考慮到尺寸時,偶極天線通常不合適。使用貼片天線可能會更好。什么是單極天線?
單極天線是一種由單個導(dǎo)電元件組成的天線。與偶極一樣,它也是全向的,并用于多種目的。大多數(shù)情況下,單極天線用于廣播移動通信、AM/FM無線電、導(dǎo)航系統(tǒng)(如GPS)和電視廣播。
單極天線有幾個優(yōu)點,包括:尺寸緊湊:單極天線通常比偶極天線小。當(dāng)空間有限時,其緊湊尺寸使其成為更實用的選擇。還有,單極天線也可以延伸到天空中,以捕獲和廣播無線電信號。簡單性:單極天線的簡單性,使其成為一種低成本且有效的數(shù)據(jù)傳輸解決方案。這就是為什么其經(jīng)常被用來廣播廣播、電視,甚至WiFi。事實上,當(dāng)看到一輛帶有無線電天線的舊汽車,或帶有一根大塑料棒伸出的家用路由器時,這些都是單極天線。
但,單極天線并不適合所有情況。其也有一些缺點:
地面依賴:單極天線的最大缺點是地面依賴。單極天線依靠導(dǎo)電接地層才能正常工作。當(dāng)沒有合適的接地平面或改變接地平面時,天線的性能會受到影響。效率問題:單極天線可能會受到建筑物或其他附近障礙物的影響。障礙物的存在會嚴(yán)重降低其性能。什么是八木天線?
八木天線的標(biāo)志性特征是其多個平行元件。通常,我們會在公寓樓頂上看到八木天線,用于檢索電視廣播信號。與前面討論的兩種天線不同,八木天線不是全向天線,而是定向天線。
八木天線有什么好處?高增益:八木天線的最佳方面是其高增益。就天線而言,“增益”是指其將能量集中在特定方向的能力。其衡量的是,其可以將能量引導(dǎo)到預(yù)期目標(biāo)的強(qiáng)度,或其可以接收預(yù)期傳輸?shù)撵`敏度。八木天線在特定方向的點對點通信方面非常出色。這就是為什么其經(jīng)常被用來接收電視廣播。非常適合戶外使用:由于其堅固的設(shè)計,八木天線非常適合戶外使用。八木天線采用防腐材料、抗風(fēng)壓、防水,確保良好的信號覆蓋。成本效益:八木天線通常具有成本效益,特別是其提供的增益水平。這使得其成為性能和成本之間的平衡至關(guān)重要的場景中的實用選擇。
八木天線的缺點包括:
固定方向性:八木天線的固定方向特性可能是其最大的缺點之一。這意味著其必須指向特定的方向才能正常工作,而當(dāng)其偏離位置時,可能會發(fā)生服務(wù)中斷。體積大:八木天線相當(dāng)大,尤其是廣播較低頻率的天線。這使得其難以維護(hù),且安裝也很復(fù)雜。此外,其很快就會變得不適合需要更緊湊解決方案的應(yīng)用。什么是貼片天線?
貼片天線是緊湊的傳統(tǒng)天線,也稱為微帶天線。其名字來源于,其看起來像一塊小金屬。其是為考慮尺寸、重量和空氣動力學(xué)等因素而設(shè)計的。這些定向天線可以在iPhone、噴氣式飛機(jī)、衛(wèi)星以及其他尺寸和質(zhì)量至關(guān)重要的地方找到。
在智能手機(jī)和其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中,配線架非常適合傳輸WiFi信號。如果沒有配線架,Android或iPhone可能會像過去一樣,伸出單極天線。
貼片天線有什么好處?重量輕:配線架重量輕,這使其適合重量至關(guān)重要的應(yīng)用。即智能手機(jī)和航空航天技術(shù)。方便的RFID應(yīng)用:貼片天線通常用于射頻識別(RFID)系統(tǒng)中,用于跟蹤和識別目的。其緊湊的尺寸和性能特征使其非常適合此應(yīng)用。成本低:由于其緊湊的性質(zhì),貼片面板的制造具有成本效益。當(dāng)預(yù)算有限時,這使得其成為一個經(jīng)濟(jì)的選擇。
貼片天線有哪些缺點?
窄帶寬:貼片天線的帶寬很窄,因此在需要較寬頻率范圍的情況下效果較差。對交叉極化的敏感性:貼片天線對交叉極化很敏感,這意味著其可能會接收與預(yù)期極化正交的信號。在某些環(huán)境中,這種敏感性可能會受到限制。溫度敏感:由于貼片天線尺寸較小,因此可能對溫度敏感。其有可能發(fā)生故障或完全融化。這就是為什么永遠(yuǎn)不應(yīng)該在夏天把iPhone或Android手機(jī)留在車?yán)铮?p>什么是拋物面天線?拋物面天線,這是最具高科技外觀的天線,也是大多數(shù)人聽到“天線”這個詞時可能會想到的。其是標(biāo)準(zhǔn)碟形天線,可能在雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信甚至DirectTV安裝。
拋物面天線最明顯的部分是大型碟狀結(jié)構(gòu)。這稱為反射器,用于將射頻定向到特定方向,從而提高天線接收數(shù)據(jù)時的靈敏度。
拋物面的中心是饋電天線,通常稱為饋電喇叭。其位于反射器的焦點處,負(fù)責(zé)產(chǎn)生或接收電磁波。饋電天線通常是小型偶極、喇叭或其他設(shè)計用于發(fā)射或捕獲信號的天線類型。
拋物面天線有什么好處?高增益:拋物面天線具有最高的增益值。這就是為什么其經(jīng)常被用來與外太空的衛(wèi)星通信。高度聚焦:由于采用拋物面反射器,這些天線可以有效捕獲來自遠(yuǎn)處源的微弱信號。這就是其在射電天文學(xué)中如此有用的原因,在射電天文學(xué)中需要檢測來自天體的微弱信號。聚焦天空特定區(qū)域的能力至關(guān)重要。高方向性:拋物面天線具有高方向性,這意味著其可以將輻射或接收的能量集中在特定方向。此屬性有利于點對點通信,例如電話呼叫或衛(wèi)星通信,在這些通信中,專注于特定目標(biāo)的能力至關(guān)重要。
拋物面天線有哪些缺點?
體積龐大:拋物面天線可能又大又笨重,尤其是在較高頻率下。碟形天線的尺寸與其設(shè)計處理的信號波長直接相關(guān)。這可能是空間有限的應(yīng)用中的限制因素。需要精確校準(zhǔn):由于拋物面天線能夠投射到外層空間,因此其校準(zhǔn)和維護(hù)成本非常昂貴。這限制了其使用,只用于只有拋物面天線才能處理的最重要的工作。總結(jié)
綜上所述,天線有多種類型,且每種類型都適合特定用途。對于緊湊型解決方案,可以選擇貼片天線。對于點對點通信,八木天線或拋物面天線是完美的選擇。如果只需要一個經(jīng)濟(jì)實惠的解決方案來廣播廣播、電視或Wifi,那么偶極或單極天線將是一個不錯的解決方案。
- 美聯(lián)邦貿(mào)易委員會警告微軟和OpenAI存在反壟斷風(fēng)險
- NTT Data攜手伙伴探索機(jī)器人和AI未來 為工廠測試智能維護(hù)技術(shù)
- 特朗普簽署行政令:給予TikTok“不賣就禁”75天寬限期
- 美聯(lián)邦貿(mào)易委員會警告微軟和OpenAI存在反壟斷風(fēng)險
- NTT Data攜手伙伴探索機(jī)器人和AI未來 為工廠測試智能維護(hù)技術(shù)
- 特朗普簽署行政令:給予TikTok“不賣就禁”75天寬限期
- 中國移動綠色多頻段基站天線產(chǎn)品集采:規(guī)模為27.24萬面
- 工信部謝存:2025年力爭全面實現(xiàn)電信業(yè)務(wù)線上辦
- 工信部陶青:1-11月我國云計算、大數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)收入同比增長10.5%
- 工信部張云明:5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全國建設(shè)項目數(shù)超1.7萬個
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿,凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息,均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性,但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性,讀者在使用前請進(jìn)一步核實,并對任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯誤、不確或遺漏,概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時,應(yīng)及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明,并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后,將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實,溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。