水平对称天线

水平对称天线

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内容提要

水平对称天线结构简单、架设方便,受地面电导率影响小,能抑制垂直极化工业干扰,适用于短波通信。其垂直方向图由架高波长比H/λ决定:沿地面无辐射;H/λ<0.3时适合300km内天波通信;H/λ>0.3时波瓣增多,架高可按H=λ/(4sinΔ₀)由通信仰角反推。水平方向性取决于振子长度波长比l/λ,与架高无关,一般取l/λ<0.7。

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延伸解读

架高选择:从通信距离反推天线高度

水平对称天线的垂直方向图由架高波长比H/λ决定。当H/λ<0.3时,最大辐射仰角较高,适合300km内的天波通信;当H/λ>0.3时,波瓣增多,第一波瓣仰角降低。实际架设时,可根据目标通信仰角Δ₀,利用公式H=λ/(4sinΔ₀)计算所需高度。这意味着通信距离越远,要求的仰角越低,天线架设高度也需相应增加。

水平方向性:振子长度是关键,与架高无关

水平平面方向性仅取决于振子长度波长比l/λ,与架设高度H/λ无关。l/λ越小,方向性越弱;一般取l/λ<0.7,此时最大辐射方向在振子径向。当仰角很高时,水平方向性不显著,即使沿振子轴线方向也能获得足够信号,因此高仰角通信时方位朝向影响较小。

地面影响与抗干扰优势

水平对称天线受地面电导率影响小,且能抑制大多数垂直极化的工业干扰,有利于短波通信。但需注意,沿地面方向(Δ=0°)无辐射,因此不适合地面波通信。架设时,振子两端需距离端子2~3m,绝缘子宜用高频陶瓷以减少介质损耗。

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Q&A

水平对称天线有什么优点?

水平对称天线结构简单、架设方便,受地面电导率影响小,能排除大多数垂直极化的工业干扰信号,有利于短波通信。

水平对称天线的垂直方向图由什么决定?

垂直方向图只与架高波长比H/λ有关,与振子长度无关。当H/λ<0.3时,最大辐射方向在高仰角60°~90°范围内变化不大,适合0~300km的天波通信;当H/λ>0.3时,波瓣增多,第一波瓣辐射仰角为arcsin(λ/(4H))。

如何根据通信仰角计算水平对称天线的架设高度?

架设高度H可由公式H=λ/(4sinΔ₀)计算,其中Δ₀为通信仰角。工作距离越远,通信仰角越低,要求架设高度越高。

水平对称天线的水平方向性取决于什么?

水平方向性取决于振子长度波长比l/λ,与架高H/λ无关。一般取l/λ<0.7,此时最大辐射方向在振子径向方向(φ=0°)。

水平对称天线适合地面波通信吗?

不适合。当仰角Δ=0°时,沿地面方向没有辐射,因为天线与其镜像在该方向的射线行程差为0,辐射场相互抵消。

水平对称天线对架设环境有什么要求?

为避免天线感应场在附近物体中引起损耗,天线两端需距离端子2~3m,绝缘子宜采用高频陶瓷材料以减少介质损耗。

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