Pasternack博客
射频天线汇总
电磁(EM)天线是一种重要组件,在RF、微波、毫米波(mmW)和太赫兹(THz)频率范围内运行的几乎所有发射和接收系统将配备这种天线。从另一角度论述EM天线,EM天线可以设计为将传导EM信号转换为辐射EM信号,反之亦然,从千赫兹频率转换为太赫兹频率,以实现远距离通信和传感。如果没有使用采用导体和电介质构建的EM天线,很难找到其他替代方法执行相应功能,且其他方法通常在制造、安装、操作或维护方面会产生更高成本并具有更高的实施难度。因此,现代基于导体/电介质的EM天线在通信和传感系统中无处不在。
这些天线可以根据元件的天线方向分为两类。需注意的是,EM天线的接收和发射本质上是对称的。如果天线方向允许在水平方向以360度相对有效地接收/发射信号,则它是全向天线。如果天线方向限制在水平方向小于360度,则是定向天线。
全向天线通常可用于同时在所有方向上接收/发送信号。如果需要在所有方向上接收/发射信号,例如使用一些传统无线电台,这可能是可取的。然而,经常存在信号方向已知或方向受限的情况。例如,对于射电望远镜,已知信号将在给定方向(从太空)接收,而全向天线在接收来自恒星的微弱信号方面效率较低。在这种情况下,可使用天线增益更高的定向天线接收给定方向上的更多信号能量。
高度定向天线的一个例子是八木天线。输入信号或目标的方向已知时,这些类型的天线是用于长距离发送/接收通信信号的频率。高方向性天线的另一个例子是波导增益喇叭天线。这些天线通常用于测试和测量应用,例如测量另一根天线的性能,或以更高波导频带接收/发送信号时。定向天线也可以采用重量相对较轻的平板设计制造,便于在常见的RF基板(如PCB)上制造。这些平板天线通常用于消费和工业电信,因为它们的制造成本相对较低,且轻质小巧。
除了这些示例,还有设计专用于EM天线各种使用环境的全向和定向天线。例如,具有用于移动平台或外表面的圆顶天线,与传统偶极子型或鞭状天线相比,采用低剖面天线设计是理想选择。