【大话天线】之五：单极天线变定向相关情况的讨论

东北人-297391

单极天线是全向形式，可是由于多种原因需要全向变定向，特别是天线离墙比较近时，天线的电性能还发生了变化。
        那么，在没有任何仪器的情况下，如何把一根全向天线轻松变成定向的呢？首先的问题，天线测试仪器都比较贵，我们不能为了无线上网而还需搞台网分，那也是不现实的。其次，即然把全向天线变为定向，要求改装后不能对天线的工作频点不能发生很大的改变。根据上述问题，我这进行了一些改进及处理。
     单极天线的地板半径为四分之一波长，振子长度为四分之一波长，此种天线也是比较好且符合手工加工的天线之一，性能上来说，也还可以。家庭无线上网还是够了，这种天线是一种全向天线。
         那么上述天线如何加入一根金属杆而变成定向的呢？方法如下：

图一  定向型单极天线

说方法还是比较简单的，就是在地板的边缘焊上一根金属丝长度是振子的1.3—1.4长就可以了。
         此种改变，对于天线的工作频点变化不大，符合一般要求。当然，如果手上有仪器的话，那就另当别论了。
通过上述改进，天线由全向轻松变为定向了，那么为什么会这样呢？
主要原因，笔者认为不要小看那条金属杆，它起到了反射板的功能。如果焊上两条线呢？即然金属杆起到了反射板的作用，焊上两条线就要看这两条线所在的位置了。
首先，看一下如果两条杆处于直径上的效果。

图三  两条杆处于直径
这种情况下的远场图会是什么样的呢？

图四  两条杆时的方向图
这时变成双向的了，为什么会这样呢，即然杆做为反射板的功能，应该像八木天线一样，更加定向了。
可是，我们仔细分析一下这种模型，它们的零电位是地板，处于一端，而不像八木天线一样，它的零电位处于天线中间。这是本质区别。
如果两条杆不是处于直径处，而是处于两条垂直直径的一端呢？这就是定向天线了。
如果在双杆的基础上，在加上一条杆呢？那就是单向天线了。把双向远场图的一个方向给反射回来，这样就变成单定向了。大家可以试一下。金属杆起到了反射板的作用，如果我们不用金属杆直接加入半圆的反射腔会如何呢？天线的指标是多样的，这时我们可以看到此时的驻波变得很差了。同时，杆相比于半圆的反射腔的成本也不成比例的。
本文就单极天线的最简单模型，如何变成定向、变成怎样的定向进行了讨论，本文的电子模型，均通过CST2010版本的运算，并附于本文后面，大家可下载并进行仿真、讨论。
敬请各位网友就上述观点提出保贵意见。



与非原创，谢绝转载

社区微信公众平台已经申请完成，我们的精彩内容、最新活动，以及就业机会都会实时更新，公众平台微信号：eecommunity。

更多技术讨论见：东北人“大话天线”，从最实际的应用开始

推荐阅读：
听东北人讲天线：每周一个实例，个个经典！（CST仿真实践全包括）
【ADS学习小组】课程汇总（火烽主讲）
【HFSS学习小组】课程汇总(木木主讲)
【深度分析Zigbee】Zigbee技术知多少？资深大牛对对碰

东北人-297391

太晚了，坐坐一楼，然后上床休息，各位晚安

gmed

我感兴趣，进来看看

吴玉刚

学习

电子社王敬栋

赞！！！

咖啡不解困

新作来啦

luhangzhou-1809

回复第 5 楼 于2014-04-10 20:24:57发表:
赞！！！
学习啦

木木-153737

很棒。

zhasper

回复看看~

seniorwang

学习一下，谢谢哈