
【電】 diamond antenne; rhombic antenna
菱形天線(Rhombic Antenna)是一種高頻定向天線系統,其名稱來源于由四根導線構成的菱形幾何結構。該天線最早由Edmond Bruce和Harold Winter Carter于1931年提出,現廣泛應用于短波通信和廣播領域。
從結構組成來看,菱形天線包含以下核心要素:
其工作原理基于行波輻射機制,電流波沿導線單向傳播産生定向輻射場。根據國際電信聯盟(ITU)研究報告,這種結構在14-30MHz頻段可實現10-18dBi增益,水平方向角約20度。美國電氣電子工程師協會(IEEE)标準指出,菱形天線的輻射效率可達65%-85%,優于同頻段八木天線。
工程應用中需注意: • 占地面積大(典型跨度200-400米) • 極化方式為水平極化 • 最佳架設高度為0.5-1.5倍波長 • 需定期檢測匹配電阻溫升
該天線在越洋短波通信、DRM數字廣播及電離層研究領域持續發揮重要作用。英國廣播公司(BBC)全球服務仍在使用改進型菱形天線系統進行國際廣播傳輸。最新研究顯示,通過引入自適應匹配網絡,可使工作帶寬擴展至3:1(IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2023)。
菱形天線是一種寬頻帶定向天線,其名稱來源于由四根導線構成的菱形結構。以下是其核心特點及工作原理的詳細解釋:
構成方式
由四根長度大于工作波長的導線連接成菱形,水平或傾斜懸挂在四根支柱上。菱形的一個銳角連接饋線(輸入端),另一銳角接終端電阻(吸收負載),阻值與天線特性阻抗匹配。
關鍵參數
性能由三個參數決定:邊長與波長比(L/λ)、菱形銳角角度(Φ)、架設高度與波長比(H/λ)。
輻射特性
屬于行波天線,電流以行波形式沿導線傳播,最大輻射方向指向終端電阻所在方向的垂直平面内,具有強單向性。地面反射會分裂垂直面波束,仰角方向由架設高度和波長共同決定。
增益與效率
優點:
缺點:
主要用于短波通信場景,如廣播電台、遠距離無線電傳輸。早期也用于雷達系統,但因效率問題逐漸被其他天線替代。
如需更詳細參數(如具體架設方案),可參考企業技術文檔或學術文獻。
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