籠形天線英文解釋翻譯、籠形天線的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 cage antenna
相關詞條:
1.cageaerial
分詞翻譯:
形的英語翻譯:
appear; body; compare; entity; form; look; shape
【醫】 appearance; morpho-; shape
天線的英語翻譯:
antenna; antennae
【化】 antenna
【醫】 antenna
專業解析
籠形天線(Cage Antenna),在英文中通常稱為Caged Antenna 或Cage Dipole Antenna,是一種特殊結構的中波(Medium Wave, MW)或長波(Long Wave, LW)頻段發射天線。其核心設計理念是通過增加輻射體的等效直徑來改善天線的性能參數。
定義與基本結構
籠形天線本質上是一種加粗的偶極子天線。它并非使用單根粗導體,而是由多根(通常為6-8根)平行導線等間距排列,構成一個空心的圓柱形或錐形“籠子” 結構,作為天線的單臂(單極籠形天線)或雙臂(對稱偶極籠形天線)。這些導線在兩端通過金屬環或支架連接固定,并共同連接到饋電點。這種結構顯著增加了天線的等效直徑。
技術原理與特點
- 降低損耗電阻,提高輻射效率:
- 天線導體的電阻損耗與其表面積成反比。相較于單根細導線,籠形結構大大增加了輻射體的等效表面積。
- 根據歐姆定律($P{loss} = I R{loss}$),損耗電阻($R{loss}$)的降低直接減少了導體的歐姆損耗功率($P{loss}$),從而在相同的輸入功率下,有更多的能量轉化為有效的電磁輻射($P{rad}$),提高了天線的輻射效率($eta = P{rad} / P_{in}$)。
- 展寬工作帶寬:
- 天線的特性阻抗與其結構尺寸(如直徑)有關。籠形結構等效于增加了輻射體的直徑。
- 根據天線理論,輻射體直徑的增加會降低天線的特性阻抗(對于偶極子,特性阻抗 $Z_0 approx 120 ln(2l/a) - 78$ 歐姆,其中 $l$ 為臂長,$a$ 為等效半徑),并使其隨頻率的變化更為平緩。
- 特性阻抗的降低和變化平緩,使得天線在較寬的頻率範圍内能更好地與饋線(通常是平衡饋線)實現阻抗匹配($VSWR leq 1.5 : 1$),從而獲得更寬的工作帶寬。這對于需要覆蓋多個頻率或一個頻段的中波廣播電台尤為重要。
- 改善電流分布:
- 多導線結構有助于維持更均勻的電流分布,尤其是在高頻端,減少了因趨膚效應導緻的性能下降。
主要應用場景
籠形天線主要應用于:
- 中波(AM)廣播發射台: 這是其最常見的應用。作為主發射天線(通常為垂直極化,采用單極籠形結構,架設在地網之上)或定向天線陣的單元,用于向廣大區域提供廣播信號覆蓋。其高效率、寬帶寬的特性非常適合大功率、多頻率廣播的需求。
- 長波通信與導航: 在需要大功率、高效率輻射的長波通信或導航系統中也有應用。
籠形天線(Caged Antenna)是一種通過将多根導線排列成籠狀結構以等效增加輻射體直徑的線天線。其主要優勢在于顯著降低導體的歐姆損耗、提高輻射效率,并有效展寬工作帶寬。這些特性使其成為中波廣播發射領域廣泛采用的高性能天線類型,尤其適合大功率發射台和多頻點廣播的需求。
權威參考來源:
- IEEE Antennas and Propagation Society Publications: 包含大量關于線天線(包括籠形天線)設計、分析和優化的基礎理論與工程實踐研究論文,是天線工程領域的核心學術資源。
- ARRL Antenna Book (American Radio Relay League): 業餘無線電領域的經典參考書,對各種實用天線(包括籠形偶極子)的結構、工作原理、設計公式和實際架設方法有詳細闡述,特别強調工程應用。
- ITU-R Recommendations (e.g., ITU-R BS.80-3): 國際電信聯盟無線電通信部門關于中波廣播業務規劃與發射系統(包括天線特性)的技術建議書,為廣播工程提供國際标準和規範依據。
- 《天線理論與設計》(Balanis, C. A.): 天線領域的權威教材,系統闡述了天線的基本原理和各類天線的分析方法,包含對加粗偶極子(如籠形結構)的理論模型和性能參數讨論。
- 《廣播發射技術》(相關章節): 廣播工程專業書籍或教材中,通常會詳細介紹中波發射台的天線系統,包括籠形天線的結構特點、設計考量、安裝維護及在廣播覆蓋中的應用實例。
網絡擴展解釋
籠形天線是一種通過多根導線排列成空心圓柱體結構的天線設計,主要用于短波通信等領域。以下從結構、性能和應用等方面進行綜合解釋:
1.基本結構與原理
籠形天線的核心特征是将多根導線(通常6根)圍成空心圓柱體,替代傳統對稱振子的單根導線。這種設計通過增大等效直徑,降低特性阻抗,使輸入阻抗隨頻率變化更平緩,從而展寬工作帶寬。例如,提到其振子為銅線,籠圈直徑達1.12米,并通過巴倫匹配50歐阻抗。
2.性能優勢
- 寬帶特性:等效半徑增大使阻抗變化平緩,支持3-30MHz頻段(大功率發射時為6.8-22MHz),駐波比<2.5。
- 物理穩定性:圓柱結構減輕重量、減少風阻,適合戶外固定台站。
- 功率承載:可承受高功率發射,輻射效率高且不易損壞。
3.改進與創新
傳統籠形天線的增益和駐波比優化有限,因此出現了改良設計。例如:
- 異型籠形天線:采用凸形籠圈、絕緣支撐環和短接金屬條,提升駐波性能和增益。
- 加載與折合技術:通過結構優化進一步擴展帶寬。
4.典型應用場景
主要用于固定台站的短波通信,如軍事、航空或遠距離廣播等需穩定大功率傳輸的場景。
籠形天線通過獨特結構平衡了阻抗、帶寬和物理穩定性,是短波通信中的經典設計。新型改良方案(如異型結構)進一步提升了其性能,適應現代寬帶通信需求。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏覽...
【别人正在浏覽】