天線的種類

2022-09-29 12:39:04 字數 891 閱讀 1583

只要使用到無線電波,就有可能需要用到天線以協助電波的發射與接收;天線依工作頻段,由低到高可區分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波,應用層面遍及國防、民生工業,依據不同波長、天線大小長短因此有很大差異,例如使用 100mhz 左右的天線,與使用2.4ghz 頻段的wlan。若按其方向可大略區分為全向性(omni-directional)天線和指向性(directional)天線。

全向性天線的名稱說明了電磁場的輻射能量在每個方位都會一致,目前最普遍的全向性天線當屬偶極(dipole)天線,絕大部分的基地臺(access point),都是內建偶極天線,其水平輻射範圍是360度的波束,由於水平每個方向的能量都均等,由天線上方往下看形成類似甜甜圈的波束形狀,若壓縮其垂直輻射範圍,傳輸距離將隨著波束的集中而延伸,波束形狀則會趨近於薄餅。下圖是由天線上方與側面描繪波束的圖形,如果偶極天線的增益越大,表示波束垂直的半功率波束寬度(hpbw)越小,能傳輸的距離也越大。因為全向性天線可以涵蓋所有水平方向,因此通常安裝於開闊、開放環境的**位置;若是應用於戶外,全向式天線必須安裝在大樓頂端或高處,並且位於訊號涵蓋區的**位置,以便與其他指向性天線裝置通訊,構成單點對多點(point-to-multipoint)的星狀拓樸。

指向性天線只能用於一定的方位,但相對地傳輸距離會比較遠,指向性天線有各種不同的款式與形狀,例如:patch 天線、panel天線和八木(yagi)天線,經常用於無線區域網路中短距離的橋接(bridge);舉例來說跨馬路的兩棟大樓,或者空間寬廣的廠房、倉庫都是理想的應用環境。

此外還有專門用於長距離通訊的高方向性天線,有極窄的波束寬度與很高的增益值,也可稱為高增益指向性天線;例如:碟形(dish)天線和格狀(grid)天線,通常用於點對點的通訊連線,傳輸距離可以高達25英哩;因為波束非常地窄,天線彼此之間必須很精準的瞄準,而且天線之間的直視(light of sight)必須沒有任何阻礙物。

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