1 天線最佳輻射長度#
1.1 垂直單極天線#
對於理想直立天線,其最佳輻射效率在長度約為 $$
L=\frac{\lambda}{4}
即天線長度為電磁波波長的 $\frac{1}{4}$ 時,輻射效率最佳。
## 半波振子天線
L=\frac{\lambda}{2}
## 全波天線
L=\lambda
## 補充
一個接地的垂直天線,在長度為 $\frac{\lambda}{4}$ 時,天線頂端電壓最大,電流為 0,基座電流最大,是最理想的輻射點
# 2 天線加載
通過在天線上加載,拉長天線的電長度,從而使用物理長度更短的天線。本質是調節天線的諧振條件。
## 2.1 感性加載
- 用於短於 $\frac{\lambda}{4}$ 的天線,補償其電抗部分的容性特性
- 在天線適當位置串入電感,通常在接近底部或中部
- 短於 $\frac{\lambda}{4}$ 的天線呈現容性(電抗為負),加入電感(正電抗)補償,使得天線達到諧振
## 2.2 容性加載
- 用於使天線等效長度增加
- 在天線頂端增加電容結構
- 提高天線頂端電壓,增加輻射效率,降低天線對地的電抗,提高電流分佈的拉伸效果
|項目|感性加載|容性加載|
|---|---|---|
|原因|補償短天線的容性|增強端電壓,提高效率|
|位置|底部/中部串聯|頂部並聯/加載“電容帽”|
|作用|實現諧振|電氣延長長度|
|常見應用|短波鞭狀天線|移動台、車載天線等|
## 加載位置的影響
- 底部加載:對電流影響小,所需電感值大,效率較低
- 中部加載:效率較好,結構複雜
- 頂部加載:輻射效率最佳,但結構複雜,風阻大