舒爾無(wú)線(xiàn)百科 | “天線(xiàn)類(lèi)型和特征”

　　天線(xiàn)是一種轉換器，用于將交流電壓和發(fā)射機的相關(guān)電流輸出轉變?yōu)檩椛潆姶挪?。無(wú)源天線(xiàn)是一種互易設備，既能當做發(fā)射轉換器，也能當做接收轉換器。在接收天線(xiàn)中，通過(guò)天線(xiàn)元件的電磁波會(huì )在天線(xiàn)終端產(chǎn)生交流電流和關(guān)聯(lián)電壓。鑒于無(wú)線(xiàn)話(huà)筒和IEM接收機檢測到的信號功率都相對較低，許多不同的天線(xiàn)設計都采用了這種元件排列方式，以便優(yōu)化給定應用的傳導性能，并且從某種程度上補償波傳播期間發(fā)生的高損耗。尺寸和重量都是重要的設計考量因素。在專(zhuān)業(yè)音頻行業(yè)，最常用的天線(xiàn)類(lèi)型包括單極天線(xiàn)、偶極天線(xiàn)、對數周期天線(xiàn)和螺旋天線(xiàn) 。

　　單極天線(xiàn)是一種非平衡天線(xiàn)，包含一個(gè)四分之一波長(cháng)單位。來(lái)自接地層的反射通常由接收機底盤(pán)提供，或者由與天線(xiàn)連接的PC板提供，它實(shí)際是第二個(gè)四分之一波長(cháng)元件。反射影像與物理元件同相，二者共同提供復合二分之一波長(cháng)響應。單極天線(xiàn)通常配有腰包式發(fā)射機和入門(mén)級接收機。單極天線(xiàn)在接地層具有全指向性，但在物理元件頂部會(huì )出現較強的零位。

　　舒爾UA700-V VHF IEM單極天線(xiàn)

　　偶極天線(xiàn)包含兩個(gè)物理元件，各為四分之一波長(cháng)。其方向性與單極天線(xiàn)相同，但使用了兩個(gè)物理四分之一波長(cháng)元件，而不是輔以接地層反射的單個(gè)元件，因此在某些配置中，理論增益最多可比單極天線(xiàn)高3dB。根據具體的天線(xiàn)設計，可能仍需要使用接地層來(lái)調整偶極天線(xiàn)性能。這種情況中，無(wú)接地層可導致方向性變得不對稱(chēng)，而輸入阻抗的變化則可導致發(fā)射線(xiàn)路中產(chǎn)生駐波。通過(guò)增大天線(xiàn)元件的直徑，或者使用錐形元件來(lái)代替圓柱形導線(xiàn)，可以擴展工作帶寬 。距離偶極天線(xiàn)十六分之一波長(cháng)到四分之一波長(cháng)的反射器也可用于增加某個(gè)特定方向的增益。

　　舒爾UA860V接地參考VHF偶極

　　對數周期天線(xiàn)包含一個(gè)偶極天線(xiàn)矩陣，其長(cháng)度和間隔各不相同。二分之一波長(cháng)天線(xiàn)的帶寬由矩陣中最短和最長(cháng)偶極天線(xiàn)的頻率決定。各元件之間的長(cháng)度和間隔呈現對數級數差異，所以在任何給定頻率下，一個(gè)或多個(gè)偶極天線(xiàn)是有源的，其他天線(xiàn)則根據尺寸以及與有源偶極天線(xiàn)的位置關(guān)系，用作反射或指向元件。包含多個(gè)元件的天線(xiàn)越長(cháng)，所展示的帶寬越寬，波束寬度越窄。對數周期天線(xiàn)的典型正向增益為6-8 dB，波束寬度約為120度 。

　　舒爾UA874有源寬帶對數周期偶極天線(xiàn)是包含5個(gè)調諧偶極天線(xiàn)的矩陣

　　有些天線(xiàn)是為圓極性而設計的。當垂直平面和水平平面存在90度反相的相等電場(chǎng)時(shí)，電磁波會(huì )出現圓極性。這兩個(gè)電場(chǎng)在傳播期間會(huì )按照順時(shí)針或逆時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)(具體由天線(xiàn)設計決定)，在一個(gè)載波頻率波長(cháng)內轉動(dòng)完整的360度。垂直和水平極性的接收天線(xiàn)可能同樣檢測到圓極性電磁波。因此，圓極性天線(xiàn)成為IEM應用的熱門(mén)選擇。 這是因為，它可以避免因靜態(tài)極性發(fā)射天線(xiàn)和IEM接收天線(xiàn)之間的極性失配導致最高20dB的信號衰減，腰包位置也會(huì )影響天線(xiàn)極性。

　　專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)HA-8089螺旋天線(xiàn)

　　螺旋天線(xiàn)是用于圓極性的最常見(jiàn)天線(xiàn)。螺旋天線(xiàn)的驅動(dòng)元件通常包覆在螺旋結構上的導線(xiàn)或鋁帶構成，螺旋結構位于接地層上方。其寬帶寬的正向增益最高達12 dB，但波束寬度非常窄，約為60度。

　　雖然單極天線(xiàn)、偶極天線(xiàn)、對數周期天線(xiàn)和螺旋天線(xiàn)是專(zhuān)業(yè)音頻應用最常用的天線(xiàn)類(lèi)型，實(shí)際投產(chǎn)的設計還有許多，其中一些在特定情形中非常適合無(wú)線(xiàn)話(huà)筒和IEM使用。貼片天線(xiàn)就是一例。貼片天線(xiàn)的最大優(yōu)勢就是外觀(guān)小巧玲瓏，可以安裝在天花板或墻壁上。它通常由二分之一波長(cháng)微帶天線(xiàn)構成，安裝在接地層上的基材上。貼片天線(xiàn)通常具有低增益、窄帶寬特點(diǎn)，但也有寬帶型號。目前有許多不同的貼片天線(xiàn)設計，例如一般用于手機，有各種質(zhì)量和極性選項。 在專(zhuān)業(yè)音頻應用中，貼片天線(xiàn)通常配合工作頻段為DECT和2.4GHz的無(wú)線(xiàn)話(huà)筒系統使用。

　　其中包含專(zhuān)業(yè)音頻行業(yè)常用的主要天線(xiàn)設計。

　　不過(guò)請注意，每種設計有多種版本，

　　本文不能統統介紹。

　　舉例來(lái)說(shuō)，

　　對數周期天線(xiàn)都采用這里介紹的基本設計原則，

　　但不同制造商的型號略有不同。

　　重要的是，

　　我們需要了解各種天線(xiàn)類(lèi)型的一般特征，

　　以便明智地為每種特定應用選擇適用型號。