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(1)通常情況下,選用λ/4的單極子天線作為標準天線。其方向圖在水平面是一個圓,在俯仰面呈啞鈴型分布。而且,其輸入阻抗接近于50Ω,易于和常用的特性阻抗為50Ω的同軸線相匹配;其天線的增益為5.15dB。
?。?)實際工程中,全向天線還采用一種稱作為5λ/8的單極子天線,其增益約為8.15dB,如圖3所示。當然,其接地板一般用幾個金屬桿來等效。同時,為了和50Ω的同軸線相匹配,在天線的底部采用加載線圈來抵消輸入阻抗中的容性部分。
?。?)如果單極天線的高度取λ/2,它就相當于自由空間的全波振子,理論上說較之h=λ/4時增益要提高1.67dB。但是,這種天線的輸入阻抗高,不便于和常用的同軸線聯(lián)接,為此必須加一個阻抗交換器。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com 2.2 電特性
有效高度:有效長度對于單極子天線而言即為有效高度,它可以表示天線的輻射強弱,是直立天線的重要指標。假設天線上的電流為正弦分布,β為傳播常數(shù)。則依據(jù)有效高度的定義:
·
當hλ時,亦即?h→0,則式(3)可以簡化為:
?。?)
當振子很短時,電流近似呈三角形分布,故有效高度為實際高度的一半。當h=λ/4,he=0.5λ/π。
方向系數(shù):首先討論輻射電阻,然后可由輻射電阻計算方向系數(shù)。在無限大理想導電地上,單極子天線的輻射電阻與自由空間對稱振子的輻射電阻的計算方法完全相同,僅因單極天線的鏡像部分并不輻射功率,故其輻射電阻為同樣臂長的自由空間對稱振子(l=h)輻射電阻的一半。當h=λ/4時,對于細線天線其輻射電阻是36.50Ω。當h=λ/8時,
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式中,Rrm和Rr0分別是歸于波腹電流和輸入電流的輻射電阻。圖4表示了輻射電阻隨天線高度的變化曲線,其橫坐標以電角度表示,即(h/λ)×360°。當天線高度h減小時,輻射電阻下降很快。
當Δ=0°時,由式(1)可以得到:
f(φ)=1-cos?h (6)[論文網(wǎng)]
當hλ時,將式(5)及(6)代入方向系數(shù)計算公式:
?。?)
因為cos?h≈1-(?h/2)2,則電高度較低的單極天線的方向系數(shù)近似等于3。