天線是一種變換器,它把傳輸線上傳播的導行波,變換成在無界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波,或者進行相反的變換。在無線電設備中用來發(fā)射或接收電磁波的部件。
天線總輸入功率的比值,稱該天線的最大增益系數(shù)。它是比天線方向性系數(shù)更全面的反映天線對總的射頻功率的有效利用程度。并用分貝數(shù)表示。可以用數(shù)學推證,天線最大增益系數(shù)等于天線方向性系數(shù)和天線效率的乘積。
天線的發(fā)明
天線是由俄國科學家波波夫發(fā)明的。1888年,29歲的波波夫得知德國著名物理學家赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的消息后,這位曾經(jīng)立志推廣電燈的年輕科學家對朋友們說:“我用畢生的精力去安裝電燈,對于廣闊的俄羅斯來說,只不過照亮了很小的一角:假如我能指揮磁波,那就可以飛越整個世界!”于是,他埋頭研究,向新的目標發(fā)起了沖擊。
1894年,波波夫制成了一臺無線電接收機。這臺接收機的核心部分用的是改進了的金屬屑檢波器,波波夫采用電鈴作終端顯示,電鈴的小錘可以把檢波器里的金屬屑震松。電鈴用一個電磁繼電器帶動,當金屬屑檢波器檢測到電磁波時,繼電器接通電源,電鈴就響起來。
有一次,波波夫在實驗中發(fā)現(xiàn),接收機檢測電波的距離突然比往常增大了許多。“這是怎么回事呢?”波波夫查來查去,一直找不出原因。一天,波波夫無意之中發(fā)現(xiàn)一根導線搭在金屬屑檢波器上。他把導線拿開,電鈴便不響了;他把實驗距離縮小到原來那么近,電鈴又響了起來。波波夫喜出望外,連忙把導線接到金屬屑檢波器的一頭,并把檢波器的另一頭接上。經(jīng)過再次試驗,結(jié)果表明使用天線后,信號傳遞距離劇增。
無線電天線由此而問世。
天線分類
(1)按工作性質(zhì)可分為:發(fā)射天線和接收天線。
(2)按用途可分為:通信天線、廣播天線、電視天線、雷達天線等。
(3)按方向性可分為:全向天線和定向天線等。
(4)按工作波長可分為:超長波天線、長波天線、中波天線、 短波天線、 超短波天線、 微波天線等。
(5)按結(jié)構(gòu)形式和工作原理可分為:線天線和面天線等。描述天線的特性參量有方向圖、 方向性系數(shù)、增益、輸入阻抗、輻射效率、極化和頻寬。
(6)按維數(shù)來分可以分成兩種類型:一維天線和二維天線。