
【电】 ***lectric antenna
medium
【计】 M
【化】 medium
【医】 excitatory transmitter; media; mediator; medium; neurogen; transmitter
antenna; antennae
【化】 antenna
【医】 antenna
介质天线(Dielectric Antenna)是一种利用非导电介质材料作为核心辐射元件或关键结构的天线类型。其工作原理基于介质材料的高介电常数特性,通过电磁波在介质内部或表面形成的谐振模式实现电磁辐射。根据IEEE Xplore的研究,介质天线可分为介质谐振器天线(Dielectric Resonator Antenna, DRA)和介质透镜天线两大类。
在结构上,介质谐振器天线通常由低损耗陶瓷、聚合物复合材料等介质块构成,通过馈电结构激励介质中的电磁谐振模式。ScienceDirect的文献指出,这种设计能有效降低导体损耗,适用于毫米波频段(30-300 GHz)。美国国家仪器(NI)的技术文档则强调,介质天线在5G通信、卫星系统和雷达中具有显著优势,因其具备宽频带、高辐射效率和小型化特性。
相较于传统金属天线,介质天线的核心优势体现在三个方面:1)介质材料的电磁波束缚效应可实现更紧凑的尺寸;2)温度稳定性优于金属结构;3)可通过介电常数梯度设计实现波束赋形。权威期刊《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》的多篇论文证实,这类天线在现代无线系统中正逐步替代部分金属天线解决方案。
介质天线是一种利用高频介质材料辐射或接收电磁波的天线,其核心原理基于介质材料对电磁波的引导和辐射。以下是详细解释:
介质天线通常由低损耗高频介质材料(如聚苯乙烯、聚乙烯)制成的圆棒或特定形状结构组成。其结构包括:
介质天线属于行波天线,其辐射机制基于介质材料的等效电流效应。当电磁波在介质棒中传播时,每个体积单元等效为基本辐射器,整体场强为所有单元辐射的叠加。高频介质材料的特性(如高介电常数)使其能够束缚电磁场能量,并通过表面波形式实现辐射。
除聚苯乙烯外,也有研究尝试特殊介质(如水,介电常数约81)以提升性能,但此类应用尚属实验性。
总结来看,介质天线凭借其紧凑结构和方向性优势,在特定高频场景中具有实用价值,但需权衡效率与损耗问题。
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