天線饋電線是指連線天線與收發信機之間的電信號能量傳輸線。常用的饋電線有架空明線、同軸電纜、波導等。
中文名稱 | 天線饋電線 |
英文名稱 | antenna feed line |
定 義 | 連線天線與收發信機之間的電信號能量傳輸線。常用的饋電線有架空明線、同軸電纜、波導等。 |
套用學科 | 通信科技(一級學科),無線傳輸與接入(二級學科) |
基本介紹
- 中文名:天線饋電線
- 外文名:antenna feed line
- 套用學科:通信科技,無線傳輸與接入
定義
天線饋電線是指連線天線與收發信機之間的電信號能量傳輸線。
分類
常用的饋電線有架空明線、同軸電纜、波導等。
2.1架空明線
架空明線是線天線最常用的饋電線是架空雙線傳輸線。它的優點是結構簡單、經濟、損耗小,缺點是頻率高時容易產生天線效應。因此,大多用於長、中、短波,或用於傳輸距離不大的超短波波段。為了克服天線效應的缺點,也可採用禁止的雙線作為饋電線。在小功率傳輸中採用介質絕緣的雙線,既可不受外界氣候變化的影響,又有安裝便利、價格低廉的優點。發射台或接收台採用的架空四線或六線傳輸線,是雙線傳輸線的變形。由於導線截面加大,傳輸損耗相應減小。收信對角互連四線傳輸線,可減小空間交連,避免干擾。
2.2同軸電纜
頻率增高時,採用同軸電纜可以克服傳輸線的天線效應。同軸電纜由一根內導體與同軸外導體組成。源電壓分別接在內導體與外導體上。外導體一般應接地,有禁止作用。同軸線是不對稱饋電線,連線到對稱天線時,應加接相應的變換器。同軸電纜的內導體一般用銅線,外導體可以是編織線、或銅鋁製帶卷管,兩者之間用高頻介質(如聚乙烯)絕緣。有填充、隔片,螺旋帶,魚胞等形式,有可撓曲性、安裝方便、阻抗均勻等優點,因而在傳輸功率不大的場合得到廣泛套用。硬同軸線的內導體為銅心,外導體為銅管,用乾燥壓縮的空氣或其它惰性氣體(如氮氣)填充,可提高抗擊穿和防潮能力。內導體一般用墊圈或螺旋帶等支承。適用於傳輸大功率。
2.3波導
頻率再增高時,由於集膚效應,同軸線內導體損耗增大;功率容量降低,因此可以取消內導體,用空心波導管傳輸能量。常用的饋電波導有矩形與圓形兩種。在波導中傳播的電磁波已經不再是橫電磁波(簡稱TEM波),而是橫電波或橫磁波(簡稱TE或TM波)。與同軸饋電線相比較,波導的優點是損耗小、功率容量大、製造簡單;缺點是容易產生不需要的波型(傳輸模式)、受臨界頻率限制,加工和安裝的精度要求較高等。
饋電線的主要參量
饋電線的主要參量有特性阻抗、駐波比、傳輸損耗(或效率)、擊穿電壓、功率容量、頻頻寬度等。
有時為了節約經費或受天線場地的限制,需要由兩個(或多個)發射機共用一副天線。此時從每一個發射機引出的饋線在接到共用天線之前均應加接一濾波器,使本機的電磁能量流順利通過,而其它發射機的電磁能量流則不會。倒流。進入本機。設計濾波裝置時,必須保證所有發射機分別工作時均能與天線匹配。
同一副接收天線也可由兩個(或多個)接收機共用。此時由天線收到的電波,經寬頻放大器和分路耦合裝置(稱天線共用器)然後分別接到每一個接收機。
此外,幾個發射機(或接收機)也可以在交換器上通過轉換開關接到幾副不同的天線上。對這些交換器的要求是裝置簡單、操作方便、反射小。
對饋電線的要求
對饋電線的要求主要有以下幾方面:
(1)原則上饋電線應沒有天線效應:連線發射機的饋電線不應輻射電磁能量;連線接收機的饋電線不應受外電場感應而拾取電磁能量。
(2)饋電線輸送電磁能量的效率在合理條件下應儘可能高,即饋電線上的損耗(包括傳輸損耗和各接口處的反射損耗等)均應儘可能小。
(3)饋電線上的駐波應儘可能小,即饋電線的特性阻抗應與天線的輸入阻抗相匹配。避免因失配而導致傳輸效率下降,引起過高電壓,產生電暈或擊穿等現象。
(4)饋電線應有足夠的頻頻寬度和功率容量。
(5)在同軸或波導饋電線上需接入元器件時,例如,阻抗轉換器、調諧裝置、功率合成(分配)器、衰減器、移相器、濾波器、轉換開關以及同一副天線同時兼作發射與接收時加接的雙工器等,均應儘可能地減小插入損耗與反射損耗。
隨著無線電技術的發展,已陸續出現微帶傳輸線、表面波傳輸線、介質波導等等。