无线电天馈系统中天线的作用、方向性及输入抗阻

无线电天馈系统中天线的作用及分类

无线电对讲机发射输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电对讲机接收。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。

天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，可以分为四类：

●按用途分类：可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；

●按工作频段分类：可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；

●按方向性分类：可分为全向天线、定向天线等；

●按外形分类：可分为线状天线、面状天线等。

无线电天馈系统中天线的方向性

发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的“面包圈” 形的立体方向图（图a）。立体方向图虽然立体感强，但绘制困难， 图b与图c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图b可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。

无线电天馈系统中天线的输入阻抗

无线电天馈系统中天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗具有电阻分量Rin和电抗分量Xin，即Zin=Rin+jXin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。

输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最重要的基本天线 ，其输入阻抗为Zin=73.1＋j42.5Ω。当把其长度缩短（3~5）％时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为Zin=73.1Ω,（标称75Ω） 。注意，严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。

顺便指出，半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍，即Zin=280Ω ,（标称300Ω）。

有趣的是，对于任一天线，人们总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近50Ω，从而使得天线的输入阻抗为Zin= Rin=50Ω这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。