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天線為什么有增益?
發(fā)布時(shí)間:
2021-07-27 09:48
什么是天線增益呢?也就是說,在輸入功率相等的條件下,實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。當(dāng)然,這個(gè)解釋有點(diǎn)拗口了,通俗的說,增益表明的就是天線可以把信號(hào)放大多少倍。這下問題又來了,天線是無源器件,不需要電源的啊,那它怎么能放大,這不是違反最基本的能量守恒原理嗎?
當(dāng)然,天線實(shí)現(xiàn)高增益的方法很多,在這里,我們說說路由常用的棒狀天線的增益原理。這種天線的學(xué)名叫做螺旋倒相天線,從結(jié)構(gòu)上來說,它就是直線振子和螺旋狀倒相器的混合結(jié)構(gòu)。其中,直線的振子部分負(fù)責(zé)發(fā)射信號(hào),而螺旋倒相器負(fù)責(zé)改變信號(hào)的相位,這樣,兩段振子發(fā)射的是相位不同的信號(hào),這一信號(hào)在經(jīng)過復(fù)合后,就形成幅度更大的信號(hào),這樣,信號(hào)就獲得了增強(qiáng)。
不過,信號(hào)在復(fù)合后,波束的輻射角度會(huì)變小,作為棒狀天線而言,雖然徑向信號(hào)依舊是360度覆蓋,但在軸向覆蓋角度上,卻大大降低。也就是說,棒狀高增益天線,其覆蓋范圍其實(shí)沒有變化,(其實(shí),在多次倒相和衰減后,信號(hào)在天線上的衰減,反倒會(huì)令其發(fā)射功能有所降低),這是能量守恒原理決定的,但它相當(dāng)于把整個(gè)信號(hào)壓薄了,這樣,信號(hào)覆蓋范圍增大,但覆蓋高度,卻降低了。
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