天线是发射或接收电磁波的装置。根据发射和接收电磁波的方式,天线可分为定向天线和全向天线。全向天线和定向天线的主要区别在于,定向天线只在一个方向上发射和接收信号,而全向天线则沿着一个特定的平面在所有方向上发射和接收电磁波。
定向天线是在一个方向上发射或接收信号最强的天线。为了从定向天线发射/接收信号,发射器和接收器需要相互指向。当方向对齐时,接收器接收到最好的信号。
抛物面“碟形”天线是定向天线的例子。抛物线形状有助于将信号反射并集中到接收器。这些天线通常用来接收****。因为天线是定向的,所以它需要指向卫星的方向。
Satellite TV antennas on a building.
其他类型的定向天线包括八木天线和对数周期天线,如下所示:
A Yagi Uda antenna (left) and a log-periodic antenna (right).
下图显示了简单定向天线的辐射方向图:
Radiation pattern for a type of directional antenna
注意,在这种情况下,信号在z方向上传输最强。
全向天线发射/接收信号的方式是,沿着一个平面,信号以相等的强度向所有方向发送,而信号的强度随着你在垂直于该平面的任何平面中的移动而变化。一个简单的全向辐射模式如下所示:
The radiation pattern for a simple omni antenna (shown as grey).
在这张图中,如果你沿着蓝色显示的平面移动,如果你与发射器保持恒定的距离,信号的强度不会改变。但是,如果你沿着红色显示的平面移动,同时保持你和发射器之间的距离不变,你接收到的信号强度就会改变。事实上,当你在发射器正上方或正下方时,信号就会消失。
当信号需要向多个方向传输时,使用全向天线。例如,移动电话信号和FM无线电信号使用全向天线发射,因为它们并不意味着由固定位置的接收器接收。
A whip antenna on a car that receives radio signals is an example of an omni antenna.
定向天线沿一个方向发射或接收信号最强。
全向天线沿平面向各个方向发射或接收信号。
与全向天线相比,定向天线具有更大的信号增益,前提是它们都具有相同的效率并以相同的功率接收信号。
定向天线用于将电磁波传输到固定接收器(例如,家庭中的****、从航天器到其控制中心的信号等)。
全向天线用于向位置可能不固定的接收器(如移动电话通信、调频收音机)发射电磁波。
Image Courtesy
“Reception” by Jerzy Kociatkiewicz (Own work) [CC BY-SA 2.0], via flickr
HEA工程主题中心(自己的工作)[CC by 2.0],通过flickr(修改)**的“八木天线阵列”
BAZ天线公司(德国BAZ Spezialantennen)通过Wikimedia Comm***发布的“LPDA(对数周期)天线,频率400-4000 MHz,适用于业余、EMC”
“天线辐射模式示例…”作者:James Wlodarczyk(自己的作品)[CC by-SA 3.0],通过Wikimedia Comm***(修改)
Zuzu(自己的作品)[CC by-SA 3.0],通过Wikimedia Comm***,“车载收音机天线,已扩展并显示,车辆以纵向视图方向显示,以供参考…”
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