最常見的通信天線包括偶極天線、單極天線、八木天線、貼片天線和拋物面天線。每種天線類型都有獨(dú)特的用途和不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

沒有什么比遍布鄉(xiāng)村和智能手機(jī)的天線更能體現(xiàn)我們文明的進(jìn)步了。這些通信設(shè)備深刻地影響著我們傳輸數(shù)據(jù)、通信和廣播的方式。雖然它們都起到傳輸數(shù)據(jù)的作用，但天線的構(gòu)造并不相同，而且數(shù)量龐大，種類繁多。讓我們來看看無數(shù)的天線類型，以及其與我們?nèi)粘Ｉ畹南嚓P(guān)性。

最常見的通信天線有哪些？

通信天線類型的數(shù)量是巨大的，因此本文將介紹幾種最常見的類型及其用途和特性。通常，人們最常與偶極、單極、八木、貼片和拋物面天線互動(dòng)。讓我們從偶極開始，看看它們各自的作用及優(yōu)缺點(diǎn)。

下圖提供了有關(guān)所討論的每種天線的快速信息。

什么是偶極天線？

偶極天線是用于廣播無線電頻率的基本天線。偶極天線因從天線兩側(cè)延伸的兩個(gè)長(zhǎng)度相等的導(dǎo)體而得名。偶極是全向天線，這意味著其同時(shí)向各個(gè)方向廣播頻率。

偶極天線有多種用途，包括電視廣播、飛機(jī)通信、AM/FM無線電和軍事應(yīng)用。偶極天線的最大優(yōu)點(diǎn)是用途廣泛且簡(jiǎn)單。

偶極天線的優(yōu)點(diǎn)包括：

• 更寬的帶寬：與單極天線相比，偶極天線具有更寬的工作帶寬。當(dāng)需要以更高的頻率范圍進(jìn)行廣播時(shí)，這非常有用。
• 方向性：雙向天線在方向桿延伸的軸上提供更集中的廣播。這提供了比單極天線擴(kuò)展頻率范圍更遠(yuǎn)的能力。
• 平衡配置：偶極天線采用平衡配置，具有兩個(gè)等長(zhǎng)元件。在某些情況下，這通常會(huì)導(dǎo)致更平衡的輻射方向圖和更好的性能。

盡管偶極天線有很多優(yōu)點(diǎn)，而且被廣泛使用，但也有一些缺點(diǎn)，包括：

• 有限的帶寬：與其他一些天線類型相比，偶極通常具有較窄的帶寬。這意味著如果不進(jìn)行調(diào)整，其可能無法在廣泛的頻率范圍內(nèi)發(fā)揮最佳性能。其更適合窄頻率。
• 大尺寸：與大多數(shù)天線一樣，天線的尺寸與其捕獲的頻率成正比。頻率越低，天線越大。這就是為什么當(dāng)考慮到尺寸時(shí)，偶極天線通常不合適。使用貼片天線可能會(huì)更好。

什么是單極天線？

單極天線是一種由單個(gè)導(dǎo)電元件組成的天線。與偶極一樣，它也是全向的，并用于多種目的。大多數(shù)情況下，單極天線用于廣播移動(dòng)通信、AM/FM無線電、導(dǎo)航系統(tǒng)(如GPS)和電視廣播。

單極天線有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括：

• 尺寸緊湊：單極天線通常比偶極天線小。當(dāng)空間有限時(shí)，其緊湊尺寸使其成為更實(shí)用的選擇。還有，單極天線也可以延伸到天空中，以捕獲和廣播無線電信號(hào)。
• 簡(jiǎn)單性：單極天線的簡(jiǎn)單性，使其成為一種低成本且有效的數(shù)據(jù)傳輸解決方案。這就是為什么其經(jīng)常被用來廣播廣播、電視，甚至WiFi。事實(shí)上，當(dāng)看到一輛帶有無線電天線的舊汽車，或帶有一根大塑料棒伸出的家用路由器時(shí)，這些都是單極天線。

但，單極天線并不適合所有情況。其也有一些缺點(diǎn)：

• 地面依賴：單極天線的最大缺點(diǎn)是地面依賴。單極天線依靠導(dǎo)電接地層才能正常工作。當(dāng)沒有合適的接地平面或改變接地平面時(shí)，天線的性能會(huì)受到影響。
• 效率問題：單極天線可能會(huì)受到建筑物或其他附近障礙物的影響。障礙物的存在會(huì)嚴(yán)重降低其性能。

什么是八木天線？

八木天線的標(biāo)志性特征是其多個(gè)平行元件。通常，我們會(huì)在公寓樓頂上看到八木天線，用于檢索電視廣播信號(hào)。與前面討論的兩種天線不同，八木天線不是全向天線，而是定向天線。

八木天線有什么好處？

• 高增益：八木天線的最佳方面是其高增益。就天線而言，“增益”是指其將能量集中在特定方向的能力。其衡量的是，其可以將能量引導(dǎo)到預(yù)期目標(biāo)的強(qiáng)度，或其可以接收預(yù)期傳輸?shù)撵`敏度。八木天線在特定方向的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方面非常出色。這就是為什么其經(jīng)常被用來接收電視廣播。
• 非常適合戶外使用：由于其堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，八木天線非常適合戶外使用。八木天線采用防腐材料、抗風(fēng)壓、防水，確保良好的信號(hào)覆蓋。
• 成本效益：八木天線通常具有成本效益，特別是其提供的增益水平。這使得其成為性能和成本之間的平衡至關(guān)重要的場(chǎng)景中的實(shí)用選擇。

八木天線的缺點(diǎn)包括：

• 固定方向性：八木天線的固定方向特性可能是其最大的缺點(diǎn)之一。這意味著其必須指向特定的方向才能正常工作，而當(dāng)其偏離位置時(shí)，可能會(huì)發(fā)生服務(wù)中斷。
• 體積大：八木天線相當(dāng)大，尤其是廣播較低頻率的天線。這使得其難以維護(hù)，且安裝也很復(fù)雜。此外，其很快就會(huì)變得不適合需要更緊湊解決方案的應(yīng)用。

什么是貼片天線？

貼片天線是緊湊的傳統(tǒng)天線，也稱為微帶天線。其名字來源于，其看起來像一塊小金屬。其是為考慮尺寸、重量和空氣動(dòng)力學(xué)等因素而設(shè)計(jì)的。這些定向天線可以在iPhone、噴氣式飛機(jī)、衛(wèi)星以及其他尺寸和質(zhì)量至關(guān)重要的地方找到。

在智能手機(jī)和其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，配線架非常適合傳輸WiFi信號(hào)。如果沒有配線架，Android或iPhone可能會(huì)像過去一樣，伸出單極天線。

貼片天線有什么好處？

• 重量輕：配線架重量輕，這使其適合重量至關(guān)重要的應(yīng)用。即智能手機(jī)和航空航天技術(shù)。
• 方便的RFID應(yīng)用：貼片天線通常用于射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)中，用于跟蹤和識(shí)別目的。其緊湊的尺寸和性能特征使其非常適合此應(yīng)用。
• 成本低：由于其緊湊的性質(zhì)，貼片面板的制造具有成本效益。當(dāng)預(yù)算有限時(shí)，這使得其成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)的選擇。

貼片天線有哪些缺點(diǎn)？

• 窄帶寬：貼片天線的帶寬很窄，因此在需要較寬頻率范圍的情況下效果較差。
• 對(duì)交叉極化的敏感性：貼片天線對(duì)交叉極化很敏感，這意味著其可能會(huì)接收與預(yù)期極化正交的信號(hào)。在某些環(huán)境中，這種敏感性可能會(huì)受到限制。
• 溫度敏感：由于貼片天線尺寸較小，因此可能對(duì)溫度敏感。其有可能發(fā)生故障或完全融化。這就是為什么永遠(yuǎn)不應(yīng)該在夏天把iPhone或Android手機(jī)留在車?yán)铮?/li>

什么是拋物面天線？

拋物面天線，這是最具高科技外觀的天線，也是大多數(shù)人聽到“天線”這個(gè)詞時(shí)可能會(huì)想到的。其是標(biāo)準(zhǔn)碟形天線，可能在雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信甚至DirectTV安裝。

拋物面天線最明顯的部分是大型碟狀結(jié)構(gòu)。這稱為反射器，用于將射頻定向到特定方向，從而提高天線接收數(shù)據(jù)時(shí)的靈敏度。

拋物面的中心是饋電天線，通常稱為饋電喇叭。其位于反射器的焦點(diǎn)處，負(fù)責(zé)產(chǎn)生或接收電磁波。饋電天線通常是小型偶極、喇叭或其他設(shè)計(jì)用于發(fā)射或捕獲信號(hào)的天線類型。

拋物面天線有什么好處？

• 高增益：拋物面天線具有最高的增益值。這就是為什么其經(jīng)常被用來與外太空的衛(wèi)星通信。
• 高度聚焦：由于采用拋物面反射器，這些天線可以有效捕獲來自遠(yuǎn)處源的微弱信號(hào)。這就是其在射電天文學(xué)中如此有用的原因，在射電天文學(xué)中需要檢測(cè)來自天體的微弱信號(hào)。聚焦天空特定區(qū)域的能力至關(guān)重要。
• 高方向性：拋物面天線具有高方向性，這意味著其可以將輻射或接收的能量集中在特定方向。此屬性有利于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，例如電話呼叫或衛(wèi)星通信，在這些通信中，專注于特定目標(biāo)的能力至關(guān)重要。

拋物面天線有哪些缺點(diǎn)？

• 體積龐大：拋物面天線可能又大又笨重，尤其是在較高頻率下。碟形天線的尺寸與其設(shè)計(jì)處理的信號(hào)波長(zhǎng)直接相關(guān)。這可能是空間有限的應(yīng)用中的限制因素。
• 需要精確校準(zhǔn)：由于拋物面天線能夠投射到外層空間，因此其校準(zhǔn)和維護(hù)成本非常昂貴。這限制了其使用，只用于只有拋物面天線才能處理的最重要的工作。

總結(jié)

綜上所述，天線有多種類型，且每種類型都適合特定用途。對(duì)于緊湊型解決方案，可以選擇貼片天線。對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，八木天線或拋物面天線是完美的選擇。如果只需要一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案來廣播廣播、電視或Wifi，那么偶極或單極天線將是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。