天线的另一种分类方式:电压馈电与电流馈电

今天的文章我们一起来聊聊另一种天线分类方式,通过馈电类型进行分类,这两种馈电方式存在很大的不同,所以这一篇文章主要是关于这两种馈电方式的零散介绍。

首先是电流馈电型天线,比如我们常见的1/4波长偶极天线就是电流馈电型天线,从天线的中间部位进行馈电,这种天线的阻抗匹配相对来说要容易很多。

当我们在偶极天线中间馈电时,天线的阻抗值大约时75Ω,然后我们电台常用的馈线阻抗大约为50Ω。这个时候就需要通过一个关键的零件——巴伦,进行阻抗匹配。下图所示的天线就是这样一个天线,这个时候天线与馈线的阻抗比值大约为1.5。我们不需要做额外的工作即可实现良好的阻抗匹配,并且这样的巴伦也比较容易制作。

另外一种天线类型则与电流馈电型天线对应——电压馈电型天线,这种天线通常为馈电天线的状态呈现,即一根约1/2波长的天线,通过阻抗匹配盒与馈线进行连接,这个时候我们需要注意的是,如果我们不接入阻抗匹配盒或者不进行阻抗匹配会出现什么后果呢?

按照理论来说,这样的振子末端阻抗将会达到几千Ω,这里我们假设为5KΩ,在不进行阻抗匹配的情况下,阻抗比值将达到100!这样不仅不能将电台信号完全发射出去,同时也会对电台造成一定的损害!所以使用这样的天线时务必做到良好的阻抗匹配。

为什么会出现这样的结果呢?这里我们就需要了解天线上两个指标:高频电流与高频电压;在1/2波长的天线上,分布着高频电流与高频电压。电流最大的位置我们称为峰值电流点,电压最大的位置我们称为峰值电压点。

首先是常见的1/2偶极天线,我们从上图可以看到天线的两端为高频电压的峰值点,也就是这个位置的电压是最大的(这也是为什么我们在电台发射时触摸天线振子会有触电的感觉),当然这两个点也是高频电流的最低点。而振子中间位置则是高频电流的峰值点,同样也是高频电压的零电位。从这里我们大致可以理解为什么偶极天线的馈电采用电压馈电。

同样的如下图所示则是1/4波长垂直天线及其缩短天线的高频电流与高频电压分布情况;

这里有个小知识,同轴电缆与天线连接的位置我们称为馈电点,而1/2波长的天线,馈电点可以是峰值电流点,也可以是峰值电压点。单1/4波长的天线,馈电点只能是峰值电流点,所以我们常见的GP天线均为电流馈电型天线。

偶极天线和四分之一波长天线,有绝大部分都是从峰值电流流向天馈进行馈电,峰值电流点就是馈电点,所以我们一般不使用“电流馈电型天线”这个叫法。相反的是从峰值电压点向天线馈电、峰值电压点是馈电点的天线,我们则称为电压馈电型天线(但一般也很少这样称呼)。

好了,就今天的小知识就到这里,下面两个图是电压馈电型天线和匹配盒。

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