
【電】 transmitting antenna
launch; discharge; shoot; project; eradiate; let fly; transmit
【醫】 emission
antenna; antennae
【化】 antenna
【醫】 antenna
在電子工程領域,"發射天線"(Transmitting Antenna)指将高頻電流或導波能量轉換為空間電磁波輻射出去的裝置。其核心功能是實現無線電信號的定向或全向空間傳播,是無線通信系統的關鍵組件。
中英對照定義
能量轉換原理
通過諧振電路激發自由電子振蕩,形成交變電磁場(麥克斯韋方程組):
$$
abla times mathbf{E} = -frac{partial mathbf{B}}{partial t}, quad
abla times mathbf{H} = mathbf{J} + frac{partial mathbf{D}}{partial t} $$
參數 | 物理意義 | 工程影響 |
---|---|---|
增益(Gain) | 定向輻射能力強度 | 決定通信距離與信號質量 |
駐波比(VSWR) | 天線與傳輸線阻抗匹配度 | 影響能量反射損耗(需<1.5:1) |
極化方式 | 電磁場振動方向(線極化/圓極化) | 影響多徑幹擾與接收效率 |
民用通信系統
軍用與特殊領域
注:專業設計需結合電磁仿真軟件(如HFSS、CST)優化輻射方向圖與旁瓣抑制。
發射天線是無線電系統中用于将導行波轉換為電磁波并向空間輻射的關鍵設備。以下從定義、功能、分類及工作原理等方面進行詳細解釋:
1. 定義與核心功能
發射天線通過金屬結構(如振子、陣列)将傳輸線中的高頻電流轉換為電磁波,實現能量從電路到自由空間的定向或全向輻射。其核心作用在于完成導行波與輻射波的高效轉換,确保信號的有效傳輸。
2. 工作原理
•能量轉換:發射機産生的高頻電流經饋線傳輸至天線,天線通過電磁感應原理将電流能量轉化為電磁波能量。
•輻射特性:天線設計影響電磁波的極化方式(如垂直/水平極化)和輻射方向(全向或定向),例如雙偶極子天線可通過多層單元闆組合提升增益。
3. 分類與典型應用
•按方向性:分為全向天線(均勻輻射)和定向天線(聚焦特定方向,如抛物面天線)。
•按極化方式:包括垂直極化天線(常見于調頻廣播)和水平極化天線。
•特殊場景:如磁約束聚變裝置中用于等離子體加熱的電子回旋發射天線,需滿足高功率和精确控制要求。
4. 重要性
天線性能直接影響通信質量,包括增益、功率容量和輻射效率等參數。例如,調頻廣播天線的高增益設計可擴大信號覆蓋範圍,而通信系統中天線的選擇需兼顧環境適配性與信號穩定性。
擴展補充
發射與接收天線具有互易性,即同一天線在不同模式下可分别實現能量輻射與接收。實際應用中需通過阻抗匹配減少信號反射,優化傳輸效率。
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