1. 當(dāng)天線與高頻電路連接時(shí),看似沒有電流回路,其實(shí)是天線與廣闊的大地之間形成的形成了遞遠(yuǎn)遞減的電容回路,此時(shí),天線只是相當(dāng)于LC諧振回路的電感,而天線與地之間形成的電容與之諧振,形成遞遠(yuǎn)遞減的電場(chǎng)強(qiáng)度,完成電磁波的傳播。
2.接收時(shí)天線的工作原理同發(fā)射時(shí),不過(guò)是逆過(guò)程,感應(yīng)電場(chǎng)變化。
3.根據(jù)天線形式不同、饋線種類不同,天線與饋線的連接方式也也不同。常見的對(duì)稱振子天線(特性阻抗75歐)與75歐同軸饋線連接,雖都是75歐,但對(duì)稱振子天線是平衡輸入,而同軸饋線是不平衡輸入,直接連接天線兩臂會(huì)使天線兩臂電流不平衡,影響天線諧振及阻抗匹配,必須在天線與饋線間加裝1:1阻抗平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器(通常是1/2λ。饋線)。這只是最簡(jiǎn)單的天線基礎(chǔ),欲知更多,可參考人民郵電出版社的《電波與天線》一書,里面有詳盡的天線與饋線的知識(shí),會(huì)對(duì)你有很大的幫助。
對(duì)電視天線饋線(室外天線到電視機(jī)之間的連線)一般的要求是:能有效地傳送天線接收的
電視信號(hào)、畸變小、損耗小、抗干擾能力強(qiáng),饋線與天線之間、與電視機(jī)信號(hào)輸入端之間應(yīng)
有良好的阻抗匹配。這些要求普通導(dǎo)線不具備。普通導(dǎo)線對(duì)電視信號(hào)的高頻衰減嚴(yán)重,抗干
擾能力差,容易受到各種外來(lái)高頻信號(hào)的干擾。同時(shí),普通導(dǎo)線的特性阻抗不定,很難滿足
阻抗匹配要求,如果用普通導(dǎo)線作為電視機(jī)天線饋線,當(dāng)天線上感應(yīng)到的信號(hào)經(jīng)普通導(dǎo)線傳
向電視機(jī)時(shí),在電視機(jī)輸入端因阻抗不匹配將產(chǎn)生反射,被反射回去的信號(hào)在普通導(dǎo)線與天
線之間又由于阻抗不匹配而發(fā)生反射,多次反射的結(jié)果會(huì)使屏幕上圖像嚴(yán)重重影,無(wú)法正常
收看,并對(duì)電視接收天線的性能造成一定損害。常用的電視天線鍋線主要有兩種,一種是特
性阻抗為75 歐的同軸電纜饋線,另一種是特性阻抗為300 歐的平地扁饋線。有的電視機(jī)沒有
300/75 歐阻抗變換器,使用這兩種饋線,一般都能滿足天線、饋線、電視機(jī)信號(hào)輸入端阻抗
匹配的要求,獲得最佳接收效果。在選拔天線饋線時(shí),一方面要注意觀察電視機(jī)天線插孔處
的阻抗標(biāo)記,另一方面要考慮天線本身的阻抗特性,使天線具備的特點(diǎn)與實(shí)際需要吻合。75
歐圓饋線與300 歐扁平饋線兩者比較,前者因有金屬屏蔽層,抗干擾能力好,傳輸損耗小,
在需要饋線較長(zhǎng)的情況下比較適用,但價(jià)線較貴,不易配接;后者價(jià)值雖便宜,但由于無(wú)屏
蔽作用,抗干擾能力不如前者,容易拾取雜波干擾,影響接收質(zhì)量,且傳輸損耗大些,在不
需要很長(zhǎng)饋線的情況下,可考慮選用。
天線與饋線的連接,是安裝天線時(shí)十分重要的問題。
若連接不正確,將直接影響接收效果。其連接方式,取決于天線中有源振子的形狀和饋線的種類。
一般常用的有下列情況。1、天線的有源振子為半波折合振子(阻抗300Ω) 連接饋線采用300Ω扁平饋線時(shí),其連接方式最簡(jiǎn)單,即將饋線的兩根導(dǎo)線分別接在有源振子中間開口處即可,如圖1所示。
如果采用75Ω同軸電纜作連接饋線,其連接方式需要把半波折合振子333Ω阻抗變換與同軸電纜75Ω匹配。方法是載取1/2波長(zhǎng)的同軸電纜制作成U型變換器,如圖2所示。
先將1/2λ的同軸電纜中間芯線的兩端,接在半波折合振子天線的開口處,其外層屏蔽網(wǎng)相連;主饋線的芯線接天線開口處的任一端,其屏蔽網(wǎng)連接U形變換器的屏蔽網(wǎng)。 2、天線的有源振子為半波振子(阻抗75Ω) 當(dāng)饋線采用300Ω扁平饋線時(shí),需進(jìn)行阻抗變換,方法是用1/4波長(zhǎng)的扁平饋線兩根制成阻抗變換器,接法如圖3所示。
當(dāng)饋線采用75Ω同軸電纜時(shí),就只需要進(jìn)行平衡-不平衡轉(zhuǎn)換,可采用75Ω同軸線作U形變換器,接法如圖4所示。 取一根1/2λ的同軸電纜,將兩端接于天線開口處并將外層相連好;再在U形變換器1/4λ處截?cái)啵渲黟伨€的芯線接在1/4λ處的同軸線芯線,其外層屏蔽線接在3/4λ處的同軸線芯線。
此外,還可用雙孔磁心制作。其制作方法見圖5(a)、(b)所示。
雙孔磁心阻抗變換器的突出優(yōu)點(diǎn)是體積小頻帶寬,缺點(diǎn)是抗干擾能力與選擇性差。天線與饋線匹配中的平衡與不平衡變換 很多天線如半波振子天線、折合振子天線、環(huán)行天線等都是平衡饋電的,它們都有兩個(gè)饋電點(diǎn),它們都有個(gè)特點(diǎn):兩個(gè)饋電點(diǎn)的信號(hào)電壓(或電流)的相位是互為反相的。
而主饋電纜常常都是用同軸電纜,同軸電纜屬于不平衡(不對(duì)稱)饋線,其內(nèi)導(dǎo)體是饋電點(diǎn),而外導(dǎo)體是地線點(diǎn),不參與饋電。所以就算天線的特性租抗與同軸電纜相同也不能直接連接,否則,會(huì)破壞天線的對(duì)稱性,使天線兩臂上的電流大小不等,這種不平衡性會(huì)改變天線的方向圖,使之成為不對(duì)稱的方向圖,從而使饋線可能接收到各種干擾波和使饋線與天線失配。
因此,在天線與同軸線連接時(shí),不僅要考慮阻抗匹配而且還要進(jìn)行平衡--不平衡變換。 1、λ/4平衡變換器(λ是信號(hào)頻率的波長(zhǎng)) λ/4平衡變換如圖6所示,半波振子的輸入阻抗是75歐的平衡負(fù)載,用75歐的同軸電纜與之配接雖然阻抗是匹配了,但平衡卻不匹配,必須加入一個(gè)平衡變換器。
半波振子的一臂與主饋線外導(dǎo)體相連(圖6中的A點(diǎn)),另一臂與λ/4導(dǎo)體上端和同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體相連接(圖6中的B點(diǎn)),λ/4導(dǎo)體的下端則通過(guò)短接金屬環(huán)與主饋線的外導(dǎo)體相接(圖6中的C點(diǎn))。那么A--》B點(diǎn)之間的距離為λ/2,所以,B點(diǎn)的信號(hào)送到A點(diǎn)時(shí)剛好反相,這樣一來(lái)就把同軸線的不對(duì)稱變?yōu)閷?duì)稱了。
從A、B兩點(diǎn)向短接金屬環(huán)看進(jìn)去是一段λ/4的短路線,其阻抗為無(wú)窮大,所以對(duì)阻抗匹配不會(huì)造成影響。 2、不對(duì)稱U型環(huán)平衡變換 如圖7所示,它由兩段特性阻抗均為75歐的同軸線構(gòu)成,其中一段為λ/4,另一段為3λ/4,兩段同軸線的內(nèi)導(dǎo)體分別與半波振子的兩臂A、B相連,另一端與主饋電纜相連于C點(diǎn),可見主饋線到振子兩饋電點(diǎn)路徑的波程相差為3λ/4-λ/4=λ/2,即兩饋電點(diǎn)的信號(hào)電壓大小相等,方向相反。
因而保證了平衡饋電。 阻抗匹配:由于半波振子是平衡式的,每個(gè)饋電點(diǎn)對(duì)地阻抗為75/2=37。
5歐,饋電點(diǎn)A通過(guò)λ/4的75歐電纜到C點(diǎn)的阻抗為:752/37。5= 150歐,饋電點(diǎn)B通過(guò)3λ/4(λ/4的奇數(shù)倍)75歐電纜到C點(diǎn)的阻抗為:752/37。
5=150歐,那么C點(diǎn)的合成阻抗為:150/2=75 歐。顯然和主饋電纜的阻抗是匹配的。
3、λ/2平衡變換器 λ/2平衡變換器又叫U型平衡變換器,如圖8所示,折合半波振子天線(輸入阻抗為300歐)與會(huì)75歐的同軸線連接時(shí),二者阻抗不匹配,因此必須在它們之間加裝U型平衡變換器。 從圖8可看出,饋電點(diǎn)A和B的對(duì)地阻抗為300/2=150歐,信號(hào)從主饋電纜傳至A點(diǎn)分成兩路,分別供給振子左右兩邊的負(fù)載。
由于A、B兩饋電點(diǎn)的波程差為λ/2。因此,A、B兩饋電點(diǎn)的電源大小相等,方向相反,從而達(dá)到了平衡變換的目的。
再看阻抗方面,由于A、B兩點(diǎn)的對(duì)地阻抗均為150歐,那么合成在一起后,A點(diǎn)的阻抗應(yīng)為兩饋電點(diǎn)的并聯(lián)值即150/2=75歐,所以阻抗也是匹配的。
天線饋線是接收天線到接收器之間的連線。天線饋線能有效地傳送天線接收的信號(hào),畸變小、損耗小、抗干擾能力強(qiáng),饋線與天線之間、與接收機(jī)信號(hào)輸入端之間應(yīng)有良好的阻抗匹配。
饋線是早期電視機(jī)與室外天線連接的信號(hào)線,外形扁平一般為雙線,線體為絕緣塑料,外部沒有屏蔽層,抗干擾能力極差,室外使用其性能還會(huì)受陰雨天氣的影響。
現(xiàn)在由于有線電視的普及電視信號(hào)線完全由同軸電纜取代。 饋線包括天線的下引線和系統(tǒng)的干線、支干線、支線、用戶線等。
有線電視系統(tǒng)中采用的饋線主要有扁饋線、同軸電境和光纜三種。應(yīng)用最多的是同軸電纜。
它的主要任務(wù)是有效地傳輸信號(hào)能量,將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)功率以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端,或?qū)⑻炀€接收到的信號(hào)以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端,同時(shí)本身不產(chǎn)生雜散干擾信號(hào),這樣,就要求傳輸線必須屏蔽。當(dāng)饋線的物理長(zhǎng)度等于或大于所傳送信號(hào)的波長(zhǎng)時(shí),傳輸線又叫做長(zhǎng)線。
對(duì)電視天線饋線(室外天線到電視機(jī)之間的連線)一般的要求是:能有效地傳送天線接收的電視信號(hào)、畸變小、損耗小、抗干擾能力強(qiáng),饋線與天線之間、與電視機(jī)信號(hào)輸入端之間應(yīng)有良好的阻抗匹配。
這些要求普通導(dǎo)線不具備。普通導(dǎo)線對(duì)電視信號(hào)的高頻衰減嚴(yán)重,抗干擾能力差,容易受到各種外來(lái)高頻信號(hào)的干擾。
同時(shí),普通導(dǎo)線的特性阻抗不定,很難滿足阻抗匹配要求,如果用普通導(dǎo)線作為電視機(jī)天線饋線,當(dāng)天線上感應(yīng)到的信號(hào)經(jīng)普通導(dǎo)線傳向電視機(jī)時(shí),在電視機(jī)輸入端因阻抗不匹配將產(chǎn)生反射,被反射回去的信號(hào)在普通導(dǎo)線與天線之間又由于阻抗不匹配而發(fā)生反射,多次反射的結(jié)果會(huì)使屏幕上圖像嚴(yán)重重影,無(wú)法正常收看,并對(duì)電視接收天線的性能造成一定損害。常用的電視天線鍋線主要有兩種,一種是特性阻抗為75 歐的同軸電纜饋線,另一種是特性阻抗為300 歐的平地扁饋線。
有的電視機(jī)沒有300/75 歐阻抗變換器,使用這兩種饋線,一般都能滿足天線、饋線、電視機(jī)信號(hào)輸入端阻抗匹配的要求,獲得最佳接收效果。在選拔天線饋線時(shí),一方面要注意觀察電視機(jī)天線插孔處的阻抗標(biāo)記,另一方面要考慮天線本身的阻抗特性,使天線具備的特點(diǎn)與實(shí)際需要吻合。
75歐圓饋線與300 歐扁平饋線兩者比較,前者因有金屬屏蔽層,抗干擾能力好,傳輸損耗小,在需要饋線較長(zhǎng)的情況下比較適用,但價(jià)線較貴,不易配接;后者價(jià)值雖便宜,但由于無(wú)屏蔽作用,抗干擾能力不如前者,容易拾取雜波干擾,影響接收質(zhì)量,且傳輸損耗大些,在不需要很長(zhǎng)饋線的情況下,可考慮選用。
【天線原理】一、天線工作原理與主要參數(shù)天線是任何一個(gè)無(wú)線電通信系統(tǒng)都不可缺少的重要組成部分。
合理慎重地選用天線,可以取得較遠(yuǎn)的通信距離和良好的通信效果。(一)天線的作用各類無(wú)線電設(shè)備所要執(zhí)行的任務(wù)雖然不同,但天線在設(shè)備中的作用卻是基本相同的。
任何無(wú)線電設(shè)備都是通過(guò)無(wú)線電波來(lái)傳遞信息,因此就必須有能輻射或接收電磁波的裝置。所以,天線的第一個(gè)作用就是輻射和接收電磁波。
當(dāng)然能輻射或接收電磁波的東西不一定都能用來(lái)作為天線。例如任何高頻電路,只要不是完全屏蔽起來(lái)的,都可以向周圍空間或多或少地輻射電磁波,或者從周圍空間或多或少地接收到電磁波。
但是,任意一個(gè)高頻電路并不一定能作天線,因?yàn)樗椛浜徒邮针姶挪ǖ男屎艿汀V挥心軌蛴行У剌椛浜徒邮针姶挪ǖ脑O(shè)備才有可能作為天線使用。
天線的另一個(gè)作用是”能量轉(zhuǎn)換”。大家知道,發(fā)信機(jī)通過(guò)饋線送入天線的并不是無(wú)線電波,收信天線也不能直接把無(wú)線電波送入收信機(jī),這里有一個(gè)能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程,即把發(fā)信機(jī)所產(chǎn)生的高頻振蕩電流經(jīng)饋線送入天線輸入端,天線要把高頻電流轉(zhuǎn)換為空間高頻電磁波,以波的形式向周圍空間輻射。
反之在接收時(shí),也是通過(guò)收信天線把截獲的高頻電磁波的能量轉(zhuǎn)換成高頻電流的能量后,再送給收信機(jī)。顯然這里有一個(gè)轉(zhuǎn)換效率問題。
天線增益越高,則轉(zhuǎn)換效率就越高。(二)天線的分類天線的形式繁多,按其用途可以分為發(fā)信天線和收信天線;按使用波段可以分為長(zhǎng)、中、短、超短波天線和微波天線、微帶天線等。
此外,我們還可按其工作原理和結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行分類。為便于分析和研究天線的性能,一般把天線按其結(jié)構(gòu)形式分為兩大類:一類是半徑遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的金屬導(dǎo)線構(gòu)成的線狀天線,另一類是用尺寸大于波長(zhǎng)的金屬或介質(zhì)面構(gòu)成的面狀天線。
線狀天線主要用于長(zhǎng)、中、短波頻段,面狀天線主要用于厘米或毫米波頻段;甚高頻段一般以線狀天線為主,而特高頻段則線、面狀天線兼用。 線狀天線和面狀天線的基本工作原理是相同的。
(三)天線的工作原理天線本身就是一個(gè)振蕩器,但又與普通的LC振蕩回路不同,它是普通振蕩回路的變形。圖1-9示出了它的演變過(guò)程。
圖中LC是發(fā)信機(jī)的振蕩回路。 如圖1-9(a)所示,電場(chǎng)集中在電容器的兩個(gè)極板之中,而磁場(chǎng)則分布在電感線圈的有限空間里,電磁波顯然不能向廣闊空間輻射。
如果將振蕩電路展開,使電磁場(chǎng)分布于空間很大的范圍,如圖1-9(b)、(c)所示,這就創(chuàng)造了有利于輻射的條件;于是,來(lái)自發(fā)信機(jī)的、已調(diào)制的高頻信號(hào)電流由饋線送到天線上,并經(jīng)天線把高頻電流能量轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電磁波能量,向空間輻射,如圖1-9(d)所示。 電磁波的能量從發(fā)信天線輻射出去以后,將沿地表面所有方向向前傳播。
若在交變電磁場(chǎng)中放置一導(dǎo)線,由于磁力線切割導(dǎo)線,就在導(dǎo)線兩端激勵(lì)一定的交變電壓——電動(dòng)勢(shì),其頻率與發(fā)信頻率相同。若將該導(dǎo)線通過(guò)饋線與收信機(jī)相連,在收信機(jī)中就可以獲得已調(diào)波信號(hào)的電流。
因此,這個(gè)導(dǎo)線就起了接收電磁波能量并轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l信號(hào)電流能量的作用,所以稱此導(dǎo)線為收信天線。無(wú)論是發(fā)信天線還是收信天線,它們都屬于能量變換器,“可逆性”是一般能量變換器的特性。
同樣一副天線,它既可作為發(fā)信天線使用,也可作為收信天線使用,通信設(shè)備一般都是收、發(fā)共同用一根天線。 因此,同一根天線既關(guān)系到發(fā)信系統(tǒng)的有效能量輸出,又直接影響著收信系統(tǒng)的性能。
天線的可逆性不僅表現(xiàn)在發(fā)信天線可以用作收信天線,收信天線可以用作發(fā)信天線,并且表現(xiàn)在天線用作發(fā)信天線時(shí)的參數(shù),與用作收信天線時(shí)的參數(shù)保持不變,這就是天線的互易原理。 為便于討論,常將天線作為發(fā)信天線來(lái)分析,所得結(jié)論同樣適用于該天線用作收信天線的情況。
(四)天線的主要參數(shù)1。天線效率天線效率為天線輻射功率Pr與天線輸入功率Pin(輻射功率與天線內(nèi)所消耗的功率Ps之和)之比。
即 上式還可用天線輸入端的輻射電阻Ro和損耗電阻Rs表示,即 可見,要提高輻射效率,應(yīng)設(shè)法增大輻射電阻和減小損耗電阻。2。
方向性系數(shù)為了定量表示天線輻射功率在空間的集中程度,我們采用方向性系數(shù)D,并定義如下:在相同的輻射功率下,天線產(chǎn)生于某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的平方E2與點(diǎn)源天線(無(wú)方向性輻射源)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度平方Eo2之比,叫做該天線在該點(diǎn)方向的方向性系數(shù),即 Prz和PDZ分別表示該天線與點(diǎn)源天線的輻射功率。 由定義可知,由于天線在各個(gè)方向輻射強(qiáng)度不同,方向性系數(shù)D也不同,一般所講的某天線的方向性系數(shù),都是指最大輻射的方向性系數(shù)(除注明方向),并且實(shí)際天線的方向性系數(shù)都是大于1的。
3。增益系數(shù)天線增益系數(shù)等于天線效率η與其方向性系數(shù)D的乘積,即G=ηD。
天線增益比天線方向性系數(shù)更全面地反映了天線的性質(zhì)。天線增益不僅考慮了方向性引起的場(chǎng)強(qiáng)變化,還考慮了天線效率對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的影響。
天線增益系數(shù)一般可用分貝(dB)表示,即G(dB)=10logG。 在工程上,人們常把上述定義的增益稱為“絕對(duì)增益”,而把相對(duì)于某一特定的作為參考標(biāo)準(zhǔn)的天線增益稱為“相對(duì)增益”。
4。方向圖一個(gè)發(fā)信天線向空間各。
天線與饋線的連接 天線與饋線的連接,是安裝天線時(shí)十分重要的問題。
若連接不正確,將直接影響接收效果。其連接方式,取決于天線中有源振子的形狀和饋線的種類。
一般常用的有下列情況。1、天線的有源振子為半波折合振子(阻抗300Ω) 連接饋線采用300Ω扁平饋線時(shí),其連接方式最簡(jiǎn)單,即將饋線的兩根導(dǎo)線分別接在有源振子中間開口處即可,如圖1所示。
如果采用75Ω同軸電纜作連接饋線,其連接方式需要把半波折合振子333Ω阻抗變換與同軸電纜75Ω匹配。方法是載取1/2波長(zhǎng)的同軸電纜制作成U型變換器,如圖2所示。
先將1/2λ的同軸電纜中間芯線的兩端,接在半波折合振子天線的開口處,其外層屏蔽網(wǎng)相連;主饋線的芯線接天線開口處的任一端,其屏蔽網(wǎng)連接U形變換器的屏蔽網(wǎng)。2、天線的有源振子為半波振子(阻抗75Ω) 當(dāng)饋線采用300Ω扁平饋線時(shí),需進(jìn)行阻抗變換,方法是用1/4波長(zhǎng)的扁平饋線兩根制成阻抗變換器,接法如圖3所示。
當(dāng)饋線采用75Ω同軸電纜時(shí),就只需要進(jìn)行平衡-不平衡轉(zhuǎn)換,可采用75Ω同軸線作U形變換器,接法如圖4所示。取一根1/2λ的同軸電纜,將兩端接于天線開口處并將外層相連好;再在U形變換器1/4λ處截?cái)啵渲黟伨€的芯線接在1/4λ處的同軸線芯線,其外層屏蔽線接在3/4λ處的同軸線芯線。
此外,還可用雙孔磁心制作。其制作方法見圖5(a)、(b)所示。
雙孔磁心阻抗變換器的突出優(yōu)點(diǎn)是體積小頻帶寬,缺點(diǎn)是抗干擾能力與選擇性差。天線與饋線匹配中的平衡與不平衡變換 很多天線如半波振子天線、折合振子天線、環(huán)行天線等都是平衡饋電的,它們都有兩個(gè)饋電點(diǎn),它們都有個(gè)特點(diǎn):兩個(gè)饋電點(diǎn)的信號(hào)電壓(或電流)的相位是互為反相的。
而主饋電纜常常都是用同軸電纜,同軸電纜屬于不平衡(不對(duì)稱)饋線,其內(nèi)導(dǎo)體是饋電點(diǎn),而外導(dǎo)體是地線點(diǎn),不參與饋電。所以就算天線的特性租抗與同軸電纜相同也不能直接連接,否則,會(huì)破壞天線的對(duì)稱性,使天線兩臂上的電流大小不等,這種不平衡性會(huì)改變天線的方向圖,使之成為不對(duì)稱的方向圖,從而使饋線可能接收到各種干擾波和使饋線與天線失配。
因此,在天線與同軸線連接時(shí),不僅要考慮阻抗匹配而且還要進(jìn)行平衡--不平衡變換。 1、λ/4平衡變換器(λ是信號(hào)頻率的波長(zhǎng)) λ/4平衡變換如圖6所示,半波振子的輸入阻抗是75歐的平衡負(fù)載,用75歐的同軸電纜與之配接雖然阻抗是匹配了,但平衡卻不匹配,必須加入一個(gè)平衡變換器。
半波振子的一臂與主饋線外導(dǎo)體相連(圖6中的A點(diǎn)),另一臂與λ/4導(dǎo)體上端和同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體相連接(圖6中的B點(diǎn)),λ/4導(dǎo)體的下端則通過(guò)短接金屬環(huán)與主饋線的外導(dǎo)體相接(圖6中的C點(diǎn))。那么A--》B點(diǎn)之間的距離為λ/2,所以,B點(diǎn)的信號(hào)送到A點(diǎn)時(shí)剛好反相,這樣一來(lái)就把同軸線的不對(duì)稱變?yōu)閷?duì)稱了。
從A、B兩點(diǎn)向短接金屬環(huán)看進(jìn)去是一段λ/4的短路線,其阻抗為無(wú)窮大,所以對(duì)阻抗匹配不會(huì)造成影響。 2、不對(duì)稱U型環(huán)平衡變換 如圖7所示,它由兩段特性阻抗均為75歐的同軸線構(gòu)成,其中一段為λ/4,另一段為3λ/4,兩段同軸線的內(nèi)導(dǎo)體分別與半波振子的兩臂A、B相連,另一端與主饋電纜相連于C點(diǎn),可見主饋線到振子兩饋電點(diǎn)路徑的波程相差為3λ/4-λ/4=λ/2,即兩饋電點(diǎn)的信號(hào)電壓大小相等,方向相反。
因而保證了平衡饋電。 阻抗匹配:由于半波振子是平衡式的,每個(gè)饋電點(diǎn)對(duì)地阻抗為75/2=37.5歐,饋電點(diǎn)A通過(guò)λ/4的75歐電纜到C點(diǎn)的阻抗為:752/37.5= 150歐,饋電點(diǎn)B通過(guò)3λ/4(λ/4的奇數(shù)倍)75歐電纜到C點(diǎn)的阻抗為:752/37.5=150歐,那么C點(diǎn)的合成阻抗為:150/2=75 歐。
顯然和主饋電纜的阻抗是匹配的。 3、λ/2平衡變換器 λ/2平衡變換器又叫U型平衡變換器,如圖8所示,折合半波振子天線(輸入阻抗為300歐)與會(huì)75歐的同軸線連接時(shí),二者阻抗不匹配,因此必須在它們之間加裝U型平衡變換器。
從圖8可看出,饋電點(diǎn)A和B的對(duì)地阻抗為300/2=150歐,信號(hào)從主饋電纜傳至A點(diǎn)分成兩路,分別供給振子左右兩邊的負(fù)載。由于A、B兩饋電點(diǎn)的波程差為λ/2。
因此,A、B兩饋電點(diǎn)的電源大小相等,方向相反,從而達(dá)到了平衡變換的目的。 再看阻抗方面,由于A、B兩點(diǎn)的對(duì)地阻抗均為150歐,那么合成在一起后,A點(diǎn)的阻抗應(yīng)為兩饋電點(diǎn)的并聯(lián)值即150/2=75歐,所以阻抗也是匹配的。
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請(qǐng)?jiān)谝粋€(gè)月內(nèi)通知我們,我們會(huì)及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號(hào)-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁(yè)面生成時(shí)間:3.319秒