
【电】 diamond antenne; rhombic antenna
菱形天线(Rhombic Antenna)是一种高频定向天线系统,其名称来源于由四根导线构成的菱形几何结构。该天线最早由Edmond Bruce和Harold Winter Carter于1931年提出,现广泛应用于短波通信和广播领域。
从结构组成来看,菱形天线包含以下核心要素:
其工作原理基于行波辐射机制,电流波沿导线单向传播产生定向辐射场。根据国际电信联盟(ITU)研究报告,这种结构在14-30MHz频段可实现10-18dBi增益,水平方向角约20度。美国电气电子工程师协会(IEEE)标准指出,菱形天线的辐射效率可达65%-85%,优于同频段八木天线。
工程应用中需注意: • 占地面积大(典型跨度200-400米) • 极化方式为水平极化 • 最佳架设高度为0.5-1.5倍波长 • 需定期检测匹配电阻温升
该天线在越洋短波通信、DRM数字广播及电离层研究领域持续发挥重要作用。英国广播公司(BBC)全球服务仍在使用改进型菱形天线系统进行国际广播传输。最新研究显示,通过引入自适应匹配网络,可使工作带宽扩展至3:1(IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2023)。
菱形天线是一种宽频带定向天线,其名称来源于由四根导线构成的菱形结构。以下是其核心特点及工作原理的详细解释:
构成方式
由四根长度大于工作波长的导线连接成菱形,水平或倾斜悬挂在四根支柱上。菱形的一个锐角连接馈线(输入端),另一锐角接终端电阻(吸收负载),阻值与天线特性阻抗匹配。
关键参数
性能由三个参数决定:边长与波长比(L/λ)、菱形锐角角度(Φ)、架设高度与波长比(H/λ)。
辐射特性
属于行波天线,电流以行波形式沿导线传播,最大辐射方向指向终端电阻所在方向的垂直平面内,具有强单向性。地面反射会分裂垂直面波束,仰角方向由架设高度和波长共同决定。
增益与效率
优点:
缺点:
主要用于短波通信场景,如广播电台、远距离无线电传输。早期也用于雷达系统,但因效率问题逐渐被其他天线替代。
如需更详细参数(如具体架设方案),可参考企业技术文档或学术文献。
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