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天线基础知识:天线振子有多重要?

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天线大家应该都很熟悉了,任何一个无线电通信系统都离不开天线的组成,我们都知道天线是用来辐射和接收电磁波的,天线能使一个无线收发设备的接收和发射的信号更强,这是基于什么原理呢?原来天线中有一个关键器件,就是天线振子。那么我们就来了解一下天线振子。


什么是天线振子?


天线振子工作原理

如图所示,产生电场的两根直导线,就叫做振子,简单来说就是发射和接收高频振荡信号的一段金属导体。天线振子具有导向和放大电磁波的作用,使天线接收到的电磁信号更强。天线振子是构成天线的最基本单位,当导线上有交变电流流动时,可以发生电磁波辐射,辐射能力与导线的长度和形状相关。

天线振子分类

天线振子分为基本振子、对称振子、半波对称振子,这与天线的导线长度和形状有关。

两导线的距离越近,电场被束缚在两导线之间,辐射就会很弱;将两导线张开,电场就散播在周围的空间,辐射便会增强。当两根导线开成一条直线时就变成了天线

天线振子辐射范围

当导线长度为信号波长的1/4时,辐射的强度最大,称作基本振子

当导线两臂长度相等的振子,叫作对称振子

每臂长度为1/4波长、全长为1/2波长的振子称作半波对称振子。半波对称振子可以独立使用,也可以作为抛物面天线的馈源。

天线振子材料

传统的天线振子实际上就是天线,使用的材料是金属或PC板。金属的好处是简单、便宜,缺点是重量重、体积大;PC板加工容易,但人工成本高,效率低。

目前振子的材料均为金属,使用金属制造的振子目前面临的主要问题是造价昂贵且重量过大,对天线的重量控制带来了很大的难度。

随着时代的发展,现在已经有了塑料振子,使用塑料材料作为天线主材,不但可大幅度的降低了重量且很好的控制了振子的成本。

3D塑料振子方案的分类图解

目前有两种塑料振子的制作方法,一是用LDS材料与金属材料相结合,二是用PPS或者LCP做电镀。实际的频率下,LCP的介电损耗1.5‰,在2.5GHz的情况下可能会更低,但LCP的价格较高,是PPS的一倍。


天线振子作为天线中的关键器件,在天线的工作中有着至关重要的作用,振子的质量和数量也影响着天线增益,所以天线振子的优化升级是必不可少的过程,降低天线振子的成本和重量,对于天线的发展是至关重要的。以上就是天线振子的介绍。


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