天線方向性與哪些因素有關(guān)

天線方向性與哪些因素有關(guān)

天線的方向性主要受到以下幾個因素的影響：

天線的結(jié)構(gòu)：天線的結(jié)構(gòu)決定了其輻射和接收電磁波的方向和模式。例如，某些天線結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生定向的輻射模式，而其他結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生全向的輻射模式。

天線的尺寸：天線的尺寸與其工作頻率有關(guān)。對于一定頻率的天線，其尺寸越大，其輻射方向性就越好。

天線的工作頻率：天線的方向性也與其工作頻率有關(guān)。不同頻率的天線會產(chǎn)生不同的輻射模式。

天線的輸入阻抗：天線的輸入阻抗會影響其匹配和輻射效率，從而影響其輻射和接收方向性。

天線的安裝環(huán)境：天線的安裝環(huán)境也會影響其輻射和接收方向性。例如，天線是否位于高于地面的位置、是否有其他物體擋住天線等都會影響其方向性。

方向性和輻射方向圖

天線的方向性是與其在自由空間中輻射出去的場強圖樣聯(lián)系在一起的。這種顯示在離天線固定遠處，場強隨天線的方向變化而變化的函數(shù)關(guān)系的真實或相對的圖樣，稱為天線的方向圖。我們雖然不可能實際地看見由天線輻射出來的電磁波所形成的方向圖樣，但我們可以考慮一個類似的情況。

天線圓圖

圖顯示了在一個完全黑暗的房間里的一束電筒發(fā)出的光。為了量化我們的眼睛所看到的東西，我們使用攝影師所用的光強計來測量，并把其亮度分為0~10級。我們把光強計放在電筒的正前方，并調(diào)整光強計與電筒的距離，使光強計讀數(shù)為10，即滿量程。我們還要認真地記下光強計與電筒的距離。然后，保持光強計與電筒的這個距離以及光強計離開地面的高度，把光強計按箭頭所示方向繞電筒移動，在若干個不同的位置記下光強計的讀數(shù)。

圖電簡照亮整個黑暗區(qū)域的光束情況

圖電簡照亮整個黑暗區(qū)域的光束情況。讀數(shù)來自照相用的光度計沿著圓圈取16個點值，用于表示出電筒的照射圖形。

記下所有讀數(shù)后，我們把這些讀數(shù)記在極坐標(biāo)紙上，如圖1-8所示。完成后，我們就能畫出電筒光的方向圖樣了。

圖中電筒光的照射圖形

圖電筒光的照射圖形。這些測量值用平滑曲線連接起來而畫出。

天線回波損耗

天線方向性對通信的影響

天線方向性對通信的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

信號覆蓋范圍：天線方向性直接決定了無線信號的覆蓋區(qū)域。在理想的情況下，收發(fā)天線都應(yīng)處于其最大的輻射面上，以保證信號的強度和覆蓋范圍。隨著遠離最大輻射面，天線的增益會逐漸下降，如果通信設(shè)備不在天線的半功率波瓣寬度內(nèi)，通信質(zhì)量可能會受到嚴重影響。

抗干擾性：具有良好方向性的天線可以在一定程度上提高通信系統(tǒng)的抗干擾性。例如，當(dāng)接收天線主要向某個特定方向接收信號時，它可以減少或消除來自其他方向的干擾和噪聲，從而提高信噪比，保證通信質(zhì)量。

保密性：天線方向性也可以提高通信的保密性。通過控制天線的輻射方向，可以確保信號只在特定的區(qū)域內(nèi)傳播，防止信號被未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備接收，從而保證通信內(nèi)容的安全。

系統(tǒng)效率：天線方向性可以在一定程度上提高發(fā)射機或接收機的效率。當(dāng)天線向特定方向輻射或接收信號時，它可以更集中地使用能量，減少能量的浪費，從而提高整個通信系統(tǒng)的效率。

審核編輯：黃飛