《無線電應用基礎知識》必讀五【潛望鏡天線】
在微波中繼通信中,天線往往安置在很高的支架上,,因此,,給天線饋電就得用很長的饋線,。饋線過長會產生許多困難,,如結構復雜,能量損耗大,,由于在饋線接頭處的能量反射而引起失真等,。為了克服這些困難,可采用一種潛望鏡天線,,結構如圖16所示,,潛望鏡天線由安置在地面上的下鏡輻射器和安裝在支架上的上鏡反射器組成。下鏡輻射器一般是拋物面天線,,上鏡反射器為金屬平板,。下鏡輻射器向上發(fā)射電磁波,經過金屬平板反射出去,。 潛望鏡天線的優(yōu)點是能量損耗小,、失真小、效率高,。主要用于容量不大的微波中繼通信中,。 【螺旋天線】 是一種具有螺旋形狀的天線。它由導電性能良好的金屬螺旋線組成,,通常用同軸線饋電,,同軸線的心線和螺旋線的一端相連接,,同軸線的外導體則和接地的金屬網(或板)相連接。螺旋天線的輻射方向與螺旋線圓周長有關,。當螺旋線的圓周長比一個波長小很多時,,輻射最強的方向垂直于螺旋軸;當螺旋線圓周長為一個波長的數量級時,,最強輻射出現(xiàn)在螺旋旋軸方向上,。 【天線調諧器】 連接發(fā)射機與天線的一種阻抗匹配網絡,叫做天線調諧器,。天線輸入阻抗隨頻率而發(fā)生很大的變化,,而發(fā)射機輸出阻抗是一定的,若發(fā)射機與天線直接連接,,當發(fā)射機頻率改變時,,發(fā)射機與天線之間阻抗不匹配,,就會降低輻射功率,。使用天線調諧器,就能使發(fā)射機與天線之間阻抗匹配,,從而使天線在任何頻率上有最大的輻射功率,。天線調諧器廣泛用于地面、車載,、艦載及航空短波電臺中,。 【對數周期天線】 是一種寬頻帶天線,或者說是一種與頻率無關的天線,。結構如圖17所示,,其中,圖1是一種簡單的對數周期天線,,它的偶極子長度和間隔符合下列關系: τ 偶極子由一均勻雙線傳輸線來饋電,,如圖2所示,傳輸線在相鄰偶極子之間要調換位置,。這種天線有一個特點:凡在f頻率上具有的特性,,在由τ?f給出的一切頻率上將重復出現(xiàn),其中n為整數,。這些頻率畫在對數尺上都是等間隔的,,而周期等于τ的對數。對數周期天線之稱即由此而來,。對數周期天線只是周期地重復輻射圖和阻抗特性,。但是這樣結構的天線,若τ不是遠小于1,,則它的特性在一個周期內的變化是十分小的,,因而基本上是與頻率無關的,。 對數周期天線種類很多,有對數周期偶極天線和單極天線,、對數周期諧振V形天線,、對數周期螺旋天線等形式,其中最普遍的是對數周期偶極天線,。這些天線廣泛地用于短波及短波以上的波段,。 【地波】 沿地面?zhèn)鞑サ臒o線電波叫地波,又叫表面波,。電波的波長越短,,越容易被地面吸收,因此只有長波和中波能在地面?zhèn)鞑?。地波不受氣候影響,,傳播比較穩(wěn)定可靠。但在傳播過程中,,能量被大地不斷吸收,,因而傳播距離不遠。所以地波適宜在較小范圍里的通信和廣播業(yè)務使用,。 【天波】 經過空中電離層的反射或折射后返回地面的無線電波叫天波,。所謂電離層,是地面上空40~800公里高度電離了的氣體層,,包含有大量的自由電子和離子,。這主要是由于大氣中的中性氣體分子和原子,受到太陽輻射出的紫外線和帶電微粒的作用所形成的,。電離層能反射電波,,也能吸收電波。對頻率很高的電波吸收的很少,。短波(即高頻)是利用電離層反射傳播的最佳波段,它可以借助電離層這面“鏡子”反射傳播,;被電離層反射到地面后,,地面又把它反射到電離層,然后再被電離層反射到地面,,經過幾次反射,,可以傳播很遠。 一年四季和晝夜的不同時間,,電離層都有變化,,影響電波的反射,因此天波傳播具有不穩(wěn)定的特點,。白天電離作用強,,中波無線電波幾乎全部被吸收掉,,在收音機里難以收到遠地中波電臺播音;夜晚電離層對短波吸收的比較少,,收聽到的廣播就比較多,,聲音也比較清晰。由于電離層總處在變化之中,,反射到地面的電波有強有弱,,所以用短波收音時會出現(xiàn)忽大忽小的衰落現(xiàn)象。太陽黑子爆發(fā)會引起電離層的騷動,,增加對電波的吸收,,甚至會造成短波通信的暫時中斷。 由于大地對短波吸收嚴重,,所以短波沿地面只能傳播幾十公里,。 【空間波】 從發(fā)射點經空間直線傳播到接收點的無線電波叫空間波,又叫直射波,??臻g波傳播距離一般限于視距范圍,因此又叫視距傳播,。超短波和微波不能被電離層反射,,主要是在空間直接傳播。其傳播距離很近,,易受高山和高大建筑物阻擋,,為了加大傳輸距離,必須架高天線,,盡管這樣,,一般的傳輸距離也不過50公里左右。 微波接力通信是利用空間波傳輸的一種通信,。由于微波的頻率極高,,頻帶很寬,能夠傳送大量的信息,,微波通信已被廣泛應用,。為了加大傳輸距離,在傳送途中,,每隔一定距離都要建一個接力站,,象接力賽跑一樣,把信息傳到遠處,。 【散射波】 在無法建立微波接力的地區(qū),,如沙漠、海疆,、島嶼之間的通信,,可以利用散射波傳遞信息,。電離層和比電離層低的對流層等,都能散射微波和超短波無線電波,,并且可以把它們散射到很遠的地方去,,從而實現(xiàn)超視距通信。散射信號一般很弱,,進行散射通信要求使用大功率發(fā)射機,,高靈敏度接收機和方向性很強的天線。 |
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