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增益增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。 可以这样来理...


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增益

增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。 可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号。

如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要100W的输入功率,而用增益为 G = 13 dB = 20的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需 100 / 20 = 5W . 换言之,某天线的增益,就其极限辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数。

半波对称振子的增益为G = 2.15 dBi ; 4个半波对称振子 沿垂线上下排列,构成一个垂直

四元阵,其增益约为G = 8.15 dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源) 。

如果以半波对称振子作比较对象,则增益的单位是dBd 。

半波对称振子的增益为G = 0 dBd (因为是自己跟自己比,比值为1,厂价天线贴片,取对数得零值。) ;

垂直四元阵,其增益约为G = 8.15 – 2.15 = 6 dB。


天线的输入阻抗 Zin

定义: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 + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取,天线贴片,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+j42.5 (欧) 。当把其长度缩短(3~5)%时,卖家天线贴片,就可以消除其中的电抗分量,使天线的输入阻抗为纯电阻,出售天线贴片,此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,(标称 75 欧) 。

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 = 280 (欧) ,(标称300欧)。

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 50 欧,从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。


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