主頁（http://www.130131.com）：常用對講機天線原理，關鍵參數(shù)及用戶問答

一 概述
    在如今無處不在的手機通訊，廣播電視以及雷達，導航等工程系統(tǒng)中，均需利用無線電波來傳遞信息以完成整個系統(tǒng)的工作，天線是這些系統(tǒng)中用以輻射或接收無線電波必不可少的關鍵部件。
天線的基本功能是將發(fā)射機送來的高頻電流能量轉變?yōu)闊o線電波并傳送到空間；在接收端，則把空間送來的無線電磁波轉換為接收機需要的高頻電流，以供接收機放大處理相應信息。顯然天線可以簡單地認為是一個性能互逆的電磁波和高頻電流的能量轉換器。

二 天線的原理
    導線上有交變電流流動時，就可以發(fā)生電磁波的輻射，輻射的能力與導線的長度和形狀有關。如 圖 a 所示，若兩導線的距離很近，電場被束縛在兩導線之間，因而輻射很微弱；將兩導線張開，如 圖 b 所示，電場就散播在周圍空間，因而輻射增強。 必須指出，當導線的長度 L 遠小于波長 λ 時，輻射很微弱；導線的長度 L 增大到可與波長相比擬時，導線上的電流將大大增加，因而就能形成較強的輻射。當采用適當?shù)慕Y構形式，選擇合適的電尺寸排列成陣，并設計滿足在排列成陣的導體上傳送的是同相電流，就可實現(xiàn)在預定方向上實現(xiàn)全向或定向輻射或接收，從而完成有效的電磁波和高頻電流間的能量轉換實現(xiàn)天線的相應功能。

a 導體中傳輸?shù)母哳l電流             b 基本輻射單元的電流分布

    為了有效的實現(xiàn)高頻電流和電磁波能量的轉換，在傳播電磁能量的導體末端所呈現(xiàn)的阻抗和發(fā)射，接收設備之間阻抗匹配是天線設計的重要課題。由于人們實際使用的工作頻段很寬，涉及到從傳統(tǒng)的集中參數(shù)到目前移動通訊的分布參數(shù)的天線匹配設計一直是技術工作者的研究課題。由于實際安裝方式，使用環(huán)境也影響天線電尺寸的分布參數(shù)電流分布狀況，從而出現(xiàn)了各種條件下的典型設計方案。如常見的移動系統(tǒng)中的吸盤天線，汽車末端未夾安裝天線，固定位置的固定臺和基地臺天線以及各種形態(tài)的手持臺天線等，它們都無不同時考慮天線理論設計和實際使用情況進行微擾，設計形成完善的通訊系統(tǒng)。

三 天線的分類
    天線的分類命名依關注的主題對象角度不同而有不同的叫法。

    按天線的形狀分線天線和面天線，其中線天線一般用在1GMhz以下頻率，具有攜帶，架設方便性能優(yōu)良等特點；面天線一般用在更高頻段，如衛(wèi)星通訊信，航空航天等系統(tǒng)中。

    按使用場合分有手持臺天線，車載天線，固定臺天線和基地臺天線等，它們都是根據(jù)使用場合與工作環(huán)境而設計的天線，滿足特定的工作性能和使用環(huán)境。按天線參數(shù)大小又可分為高，中，低增益天線和寬窄帶天線等。按覆蓋方向圖有分為全向天線和定向天線等�？傊�，它們都是從形狀，性能，使用方法等角度對天線主題進行描述。

    大家常用的136Mhz-470Mhz頻段天線有全向中，高增益車載和基地臺天線以及實現(xiàn)一定方向通訊的定向天線等。

四 天線的關鍵參數(shù)

1 工作頻段
    每付天線都有它的滿足相應性能要求的最佳工作范圍。目前VHF頻段天線的工作帶寬一般為6Mhz左右；UHF頻段的工作帶寬一般在12Mhz上下。主要與天線增益和電尺寸的截面大小有關。

2.天線的阻抗
    除電視廣播及特殊行業(yè)外，移動通信中設備射頻端口標準阻抗一般為50歐姆。

3.天線的增益
    增益是指：在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。

    實際使用的線性全向天線為了提高增益，就需要在垂直空間方向上用同相單元在適當?shù)拈g距內排陣來實現(xiàn)。這需要綜合考慮到電尺寸大小，反相器的設計和機械結構關系及阻抗匹配的設計等相關因素，是一個復雜的理論和實踐相結合的項目。固定臺天線，基地臺天線電尺寸設計結構如下圖示

    如上所述理論和實踐都證明，天線增益是通過基本單元同相排陣而實現(xiàn)的，基本單元的電長度尺寸是決定基本增益的關鍵,下圖顯示了方向系數(shù)隨電長度的變化情況。

    上圖可見，基本單元長度并不是越長越好，當大于0.625波長后方向系數(shù)將隨電尺寸增加迅速減小。

    手持臺天線增益為2.15dBi ，中增益車臺天線依工作頻段不同和實際使用角度一般VHF段為3.65dBi,UHF段為5.5dBi ;中增益基地臺天線一般為5.15--6.8dBi左右；一般高增益天線增益應大于8.5dBi。

4.駐波系數(shù)（VSWR）
    在不匹配的情況下, 饋線上同時存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Ｖmax ，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Ｖmin ，形成波節(jié)。其它各點的振幅值則介于波腹與波節(jié)之間。這種合成波稱為行駐波。 　　

    反射波電壓和入射波電壓幅度之比叫作反射系數(shù)，記為 R 　　 
                       反射波幅度   
　　              R ＝ ─────　
                       入射波幅度　 　　
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)