40種不可不讀天線(xiàn)知識

　　天線(xiàn)是一種變換器，它把傳輸線(xiàn)上傳播的導行波，變換成在無(wú)界媒介(通常是自由空間)中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換。在無(wú)線(xiàn)電設備中用來(lái)發(fā)射或接收電磁波的部件。

　　天線(xiàn)總輸入功率的比值，稱(chēng)該天線(xiàn)的最大增益系數。它是比天線(xiàn)方向性系數更全面的反映天線(xiàn)對總的射頻功率的有效利用程度。并用分貝數表示?？梢杂脭祵W(xué)推證，天線(xiàn)最大增益系數等于天線(xiàn)方向性系數和天線(xiàn)效率的乘積。

　　天線(xiàn)的發(fā)明

　　天線(xiàn)是由俄國科學(xué)家波波夫發(fā)明的。

　　1888年，29歲的波波夫得知德國著(zhù)名物理學(xué)家赫茲發(fā)現電磁波的消息后，這位曾經(jīng)立志推廣電燈的年輕科學(xué)家對朋友們說(shuō)：“我用畢生的精力去安裝電燈，對于廣闊的俄羅斯來(lái)說(shuō)，只不過(guò)照亮了很小的一角：假如我能指揮磁波，那就可以飛越整個(gè)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(wú)線(xiàn)電接收機。這臺接收機的核心部分用的是改進(jìn)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(gè)電磁繼電器帶動(dòng)，當金屬屑檢波器檢測到電磁波時(shí)，繼電器接通電源，電鈴就響起來(lái)。

　　有一次，波波夫在實(shí)驗中發(fā)現，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(lái)查去，一直找不出原因。

　　一天，波波夫無(wú)意之中發(fā)現一根導線(xiàn)搭在金屬屑檢波器上。他把導線(xiàn)拿開(kāi)，電鈴便不響了;他把實(shí)驗距離縮小到原來(lái)那么近，電鈴又響了起來(lái)。

　　波波夫喜出望外，連忙把導線(xiàn)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(guò)再次試驗，結果表明使用天線(xiàn)后，信號傳遞距離劇增。

　　無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)由此而問(wèn)世。

　　天線(xiàn)分類(lèi)：

　　1、按工作性質(zhì)可分為 發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn);

　　2、按用途可分為 通信天線(xiàn)、 廣播天線(xiàn)、電視天線(xiàn)、 雷達天線(xiàn)等;

　　3、按方向性可分為 全向天線(xiàn)和 定向天線(xiàn)等;

　　4、按工作波長(cháng)可分為超長(cháng)波天線(xiàn)、長(cháng)波天線(xiàn)、中波天線(xiàn)、 短波天線(xiàn)、 超短波天線(xiàn)、 微波天線(xiàn)等;

　　5、按結構形式和工作原理可分為線(xiàn)天線(xiàn)和面天線(xiàn)等。描述天線(xiàn)的特性參量有 方向圖、 方向性系數、增益、輸入阻抗、輻射效率、極化和頻寬;

　　6、按維數來(lái)分可以分成兩種類(lèi)型：一維天線(xiàn)和二維天線(xiàn)。

　　一維天線(xiàn)：由許多電線(xiàn)組成，這些電線(xiàn)或者像手機上用到的直線(xiàn)，或者是一些靈巧的形狀，就像出現電纜之前在電視機上使用的老兔子耳朵。單極和雙極天線(xiàn)是兩種最基本的一維天線(xiàn)。

　　二維天線(xiàn)：變化多樣，有片狀(一塊正方形金屬)、陣列狀(組織好的二維模式的一束片)、喇叭狀、碟狀。

　　7、天線(xiàn)根據 使用場(chǎng)合的不同可以分為：手持臺天線(xiàn)、車(chē)載天線(xiàn)、基地天線(xiàn)三大類(lèi)。

　　手持臺天線(xiàn)：就是個(gè)人使用 手持對講機的天線(xiàn)，常見(jiàn)的有橡膠天線(xiàn)和拉桿天線(xiàn)兩大類(lèi)。

　　車(chē)載天線(xiàn)：是指原設計安裝在車(chē)輛上通訊天線(xiàn)，最常見(jiàn)應用最普遍的是吸 盤(pán)天線(xiàn)。車(chē)載天線(xiàn)結構上也有縮短型、四分之一波長(cháng)、中部加感型、八分之五波長(cháng)、雙二分之一波長(cháng)等形式的天線(xiàn)。

　　基地臺天線(xiàn)：在整個(gè)通訊系統中具有非常關(guān)鍵的作用，尤其是作為通訊樞紐的通信臺站。常用的基地臺天線(xiàn)有玻璃鋼高增益天線(xiàn)、四環(huán)陣天線(xiàn)(八環(huán)陣天線(xiàn))、定向天線(xiàn)。

　　一些指標：

　　天線(xiàn)效率

　　它是指天線(xiàn)輻射出去的功率(即有效地轉換電磁波部分的功率)和輸入到天線(xiàn)的有功功率之比。是恒小于1的數值。

　　天線(xiàn)極化波

　　電磁波在空間傳播時(shí)，若電場(chǎng)矢量的方向保持固定或按一定規律旋轉，這種電磁波便叫極化波，又稱(chēng)天線(xiàn)極化波，或偏振波。通?？煞譃槠矫鏄O化(包括水平極化和垂直極化)、圓極化和橢圓極化。

　　極化方向

　　極化電磁波的電場(chǎng)方向稱(chēng)為極化方向。

　　極化面

　　極化電磁波的極化方向與傳播方向所構成的平面稱(chēng)為極化面。

　　垂直極化

　　無(wú)線(xiàn)電波的極化，常以大地作為標準面。凡是極化面與大地法線(xiàn)面(垂直面)平行的極化波稱(chēng)為垂直極化波。其電場(chǎng)方向與大地垂直。

　　水平極化

　　凡是極化面與大地法線(xiàn)面垂直的極化波稱(chēng)為水平極化波。其電場(chǎng)方向與大地相平行。

　　平面極化

　　如果電磁波的極化方向保持在固定的方向上，稱(chēng)為平面極化，也稱(chēng)線(xiàn)極化。在電場(chǎng)平行于大地的分量(水平分量)和垂直于大地表面的分量，其空間振幅具有任意的相對大小，可以得到平面極化。垂直極化和水平極化都是平面極化的特例。

　　圓極化

　　當無(wú)線(xiàn)電波的極化面與大地法線(xiàn)面之間的夾角從0～360°周期的變化，即電場(chǎng)大小不變，方向隨時(shí)間變化，電場(chǎng)矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個(gè)圓時(shí)，稱(chēng)為圓極化。在電場(chǎng)的水平分量和垂直分量振幅相等，相位相差90°或270°時(shí)，可以得到圓極化。圓極化，若極化面隨時(shí)間旋轉并與電磁波傳播方向成右螺旋關(guān)系，稱(chēng)右圓極化;反之，若成左螺旋關(guān)系，稱(chēng)左圓極化。

　　橢圓極化

　　若無(wú)線(xiàn)電波極化面與大地法線(xiàn)面之間的夾角從0～2π周期地改變，且電場(chǎng)矢量末端的軌跡在垂直于傳播方向的平面上投影是一個(gè)橢圓時(shí)，稱(chēng)為橢圓極化。當電場(chǎng)垂直分量和水平分量的振幅和相位具有任意值時(shí)(兩分量相等時(shí)例外)，均可得到橢圓極化。

　　天線(xiàn)介紹：

　　長(cháng)波天線(xiàn)、中波天線(xiàn)

　　是工作于長(cháng)波及中波波段的發(fā)射天線(xiàn)或接收天線(xiàn)的統稱(chēng)。長(cháng)、中波是以地波和天波傳播的，而天波則連續反射于電離層和大地之間。根據此傳播特性，長(cháng)、中波天線(xiàn)應能產(chǎn)生垂直極化的電波。在長(cháng)、中波天線(xiàn)中，應用較廣的的有垂直型、倒L型、T型、傘型垂直接地天線(xiàn)。長(cháng)、中波天線(xiàn)應有良好的地網(wǎng)。長(cháng)、中波天線(xiàn)存在著(zhù)許多技術(shù)上的問(wèn)題，如有效高度小、輻射電阻小、效率低、通頻帶窄、方向性系數小等。為了解決這些問(wèn)題，天線(xiàn)結構往往非常復雜，非常龐大。

　　短波天線(xiàn)

　　工作于短波波段的發(fā)射或接收天線(xiàn)，統稱(chēng)為短波天線(xiàn)。短波主要是借助于電離層反射的天波傳播的，是現代遠距離無(wú)線(xiàn)電通信的重要手段之一。短波天線(xiàn)形式很多，其中應用最多的有對稱(chēng)天線(xiàn)、同相水平天線(xiàn)、倍波天線(xiàn)、角型天線(xiàn)、V型天線(xiàn)、菱形天線(xiàn)、魚(yú)骨形天線(xiàn)等。和長(cháng)波天線(xiàn)比較，短波天線(xiàn)的有效高度大，輻射電阻大，效率高，方向性良好，增益高，通頻帶寬。

　　超短波天線(xiàn)

　　工作于超短波波段的發(fā)射和接收天線(xiàn)稱(chēng)為超短波天線(xiàn)。超短波主要靠空間波傳播。這種天線(xiàn)的形式很多，其中應用最多的有八木天線(xiàn)、盤(pán)錐形天線(xiàn)、雙錐形天線(xiàn)、“蝙蝠翼”電視發(fā)射天線(xiàn)等 。

　　微波天線(xiàn)

　　工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的發(fā)射或接收天線(xiàn)，統稱(chēng)為微波天線(xiàn)。微波主要靠空間波傳播，為增大通信距離，天線(xiàn)架設較高。在微波天線(xiàn)中，應用較廣的有拋物面天線(xiàn)、喇叭拋物面天線(xiàn)、喇叭天線(xiàn)、透鏡天線(xiàn)、開(kāi)槽天線(xiàn)、介質(zhì)天線(xiàn)、潛望鏡天線(xiàn)等。

　　定向天線(xiàn)

　　定向天線(xiàn)是指在某一個(gè)或某幾個(gè)特定方向上發(fā)射及接收電磁波特別強，而在其它的方向上發(fā)射及接收電磁波則為零或極小的一種天線(xiàn)。采用定向發(fā)射天線(xiàn)的目的是增加輻射功率的有效利用率，增加保密性;采用定向接收天線(xiàn)的主要目的是增加抗干擾能力。

　　不定向天線(xiàn)

　　在各個(gè)方向上均勻輻射或接收電磁波的天線(xiàn)，稱(chēng)為不定向天線(xiàn)，如小型通信機用的鞭狀天線(xiàn)等。

　　寬頻帶天線(xiàn)

　　方向性、阻抗和極化特性在一個(gè)很寬的波段內幾乎保持不變的天線(xiàn)，稱(chēng)為寬頻帶天線(xiàn)。早期的寬頻帶天線(xiàn)有菱形天線(xiàn)、V形天線(xiàn)、倍波天線(xiàn)、盤(pán)錐形天線(xiàn)等，新的寬頻帶天線(xiàn)有對數周期天線(xiàn)等。

　　調諧天線(xiàn)

　　僅在一個(gè)很窄的頻帶內才具有預定方向性的天線(xiàn)，稱(chēng)為調諧天線(xiàn)或稱(chēng)調諧的定向天線(xiàn)。通常，調諧天線(xiàn)僅在它的調諧頻率附近5%的波段內，其方向性才保持不變，而在其它頻率上，方向性變化非常厲害，以致使通信遭到破壞。調諧天線(xiàn)不適于頻率多變的短波通信。同相水平天線(xiàn)、折合天線(xiàn)、曲折天線(xiàn)等均屬于調諧天線(xiàn)。

　　垂直天線(xiàn)

　　垂直天線(xiàn)是指與地面垂直放置的天線(xiàn)。它有對稱(chēng)與不對稱(chēng)兩種形式，而后者應用較廣。對稱(chēng)垂直天線(xiàn)常常是中心饋電的。不對稱(chēng)垂直天線(xiàn)則在天線(xiàn)底端與地面之間饋電，其最大輻射方向在高度小于1/2波長(cháng)的情況下，集中在地面方向，故適應于廣播。不對稱(chēng)垂直天線(xiàn)又稱(chēng)垂直接地天線(xiàn)。

　　倒L天線(xiàn)

　　在單根水平導線(xiàn)的一端連接一根垂直引下線(xiàn)而構成的天線(xiàn)。因其形狀象英文字母L倒過(guò)來(lái)，故稱(chēng)倒L形天線(xiàn)。俄文字母的Γ字正好是英文字母L的倒寫(xiě)。故稱(chēng)Γ型天線(xiàn)更方便。它是垂直接地天線(xiàn)的一種形式。為了提高天線(xiàn)的效率，它的水平部分可用幾根導線(xiàn)排在同一水平面上組成，這部分產(chǎn)生的輻射可忽略，產(chǎn)生輻射的是垂直部分。 倒L天線(xiàn)一般用于長(cháng)波通信。它的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、架設方便;缺點(diǎn)是占地面積大、耐久性差。

　　T形天線(xiàn)

　　在水平導線(xiàn)的中央，接上一根垂直引下線(xiàn)，形狀象英文字母T，故稱(chēng)T形天線(xiàn)。它是最常見(jiàn)的一種垂直接地的天線(xiàn)。它的水平部分輻射可忽略，產(chǎn)生輻射的是垂直部分。為了提高效率，水平部分也可用多根導線(xiàn)組成。T形天線(xiàn)的特點(diǎn)與倒L形天線(xiàn)相同。它一般用于長(cháng)波和中波通信。

　　傘形天線(xiàn)

　　在單根垂直導線(xiàn)的頂部，向各個(gè)方向引下幾根傾斜的導體，這樣構成的天線(xiàn)形狀象張開(kāi)的雨傘，故稱(chēng)傘形天線(xiàn)。它也是垂直接地天線(xiàn)的一種形式。其特點(diǎn)和用途與倒L形、T形天線(xiàn)相同。

　　鞭狀天線(xiàn)

　　鞭狀天線(xiàn)是一種可彎曲的垂直桿狀天線(xiàn)，其長(cháng)度一般為1/4或1/2波長(cháng)。大多數鞭狀天線(xiàn)都不用地線(xiàn)而用地網(wǎng)。小型鞭狀天線(xiàn)常利用小型電臺的金屬外殼作地網(wǎng)。有時(shí)為了增大鞭狀天線(xiàn)的有效高度，可在鞭狀天線(xiàn)的頂端加一些不大的輻狀葉片或在鞭狀天線(xiàn)的中端加電感等。鞭狀天線(xiàn)可用于小型通信機、步談機、汽車(chē)收音機等。

　　對稱(chēng)天線(xiàn)

　　兩部分長(cháng)度相等而中心斷開(kāi)并接以饋電的導線(xiàn)，可用作發(fā)射和接收天線(xiàn)，這樣構成的天線(xiàn)叫做對稱(chēng)天線(xiàn)。因為天線(xiàn)有時(shí)也稱(chēng)為振子，所以對稱(chēng)天線(xiàn)又叫對稱(chēng)振子，或偶極天線(xiàn)?？傞L(cháng)度為半個(gè)波長(cháng)的對稱(chēng)振子，叫做半波振子，也叫做半波偶極天線(xiàn)。它是最基本的單元天線(xiàn)，用得也最廣泛，很多復雜天線(xiàn)是由它組成的。半波振子結構簡(jiǎn)單，饋電方便，在近距離通信中應用較多。

　　籠形天線(xiàn)

　　是一種寬波段弱定向天線(xiàn)。它是把幾根導線(xiàn)圍成的空心圓柱體代替對稱(chēng)天線(xiàn)中的單導線(xiàn)輻射體而成的，因其輻射體呈籠形，故稱(chēng)籠形天線(xiàn)?；\形天線(xiàn)的工作波段寬，易于調諧。它適應于近距離的干線(xiàn)通信。

　　角形天線(xiàn)

　　屬于對稱(chēng)天線(xiàn)的一類(lèi)，但它的兩臂不排列在一條直線(xiàn)上，而成90°或120°角，故稱(chēng)角形天線(xiàn)。這種天線(xiàn)一般是水平裝置的，它的方向性是不顯著(zhù)的。為了得到寬波段特性，角形天線(xiàn)的雙臂也可采用籠形結構，稱(chēng)角籠形天線(xiàn)。

　　折合天線(xiàn)

　　將振子彎折成相互平行的對稱(chēng)天線(xiàn)稱(chēng)為折合天線(xiàn)。有雙線(xiàn)折合天線(xiàn)、三線(xiàn)折合天線(xiàn)及多線(xiàn)折合天線(xiàn)幾種形式，彎折時(shí)，應使各線(xiàn)上各對應點(diǎn)的電流同相，從遠處看，整個(gè)天線(xiàn)如同一對稱(chēng)天線(xiàn)。但折合天線(xiàn)與對稱(chēng)天線(xiàn)比較，輻射增強。輸入阻抗增大，便于與饋線(xiàn)耦合。折合天線(xiàn)是一種調諧天線(xiàn)，工作頻率較窄。它在短波和超短波波段獲得廣泛應用。

　　V形天線(xiàn)

　　是由彼此成一角度的兩條導線(xiàn)組成，形狀象英文字母V的一種天線(xiàn)。它的終端可以開(kāi)路，也可以接有電阻，其電阻的大小等于天線(xiàn)的特性阻抗。V形天線(xiàn)具有單向性，最大發(fā)射方向在分角線(xiàn)方向的垂直平面內。它的缺點(diǎn)是效率低、占地面積大。

　　菱形天線(xiàn)

　　是一種寬頻帶天線(xiàn)。它由一個(gè)水平的菱形懸掛在四根支柱上構成，菱形的一只銳角接在饋線(xiàn)上，另一只銳角接一與菱形天線(xiàn)特性阻抗相等的終端電阻。在指向終端電阻方向的垂直平面內，具有單向性。

　　菱形天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是增益高、方向性強、使用波段寬、易于架設和維護;缺點(diǎn)是占地面積大。菱形天線(xiàn)經(jīng)過(guò)變形之后，又有雙菱形天線(xiàn)、回授式菱形天線(xiàn)及折式菱形天線(xiàn)三種形式。菱形天線(xiàn)一般用于大中型短波收信電臺。

　　盤(pán)錐形天線(xiàn)

　　是一種超短波天線(xiàn)。頂部為一圓盤(pán)(即輻射體)，由同軸線(xiàn)的心線(xiàn)饋電，下面為一圓錐，接同軸線(xiàn)的外導體。圓錐的作用與無(wú)限大的地面相似，改變圓錐的傾斜角度，就能改變天線(xiàn)的最大輻射方向。它有極寬的頻帶。

　　魚(yú)骨形天線(xiàn)

　　魚(yú)骨形天線(xiàn)又叫邊射天線(xiàn)，是一種專(zhuān)用短波接收天線(xiàn)。由在兩根集合線(xiàn)上每隔一定距離連接一個(gè)對稱(chēng)振子組成，這些對稱(chēng)振子都是經(jīng)過(guò)一很小的電容器接到集合線(xiàn)上的。在集合線(xiàn)的末端，即對著(zhù)通信方向的一端，接上一個(gè)與集合線(xiàn)特性阻抗相等的電阻，另一端則通過(guò)饋線(xiàn)接到接收機上。與菱形天線(xiàn)相比較，魚(yú)骨形天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是副瓣小(也就是主瓣方向接收能力強，在其它方向接收較弱)，各天線(xiàn)之間相互影響小，占地較小;缺點(diǎn)是效率低，安裝和使用均較復雜。

　　八木天線(xiàn)

　　又叫引向天線(xiàn)。它有幾根金屬棒組成，其中一根是輻射器，輻射器后面一根較長(cháng)的為反射器，前面數根較短的是引向器。輻射器通常用折迭式半波振子。天線(xiàn)最大輻射方向與引向器的指向相同。八木天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、輕便堅固、饋電方便;缺點(diǎn)頻帶窄、抗干擾性差。在超短波通信和雷達中應用。

　　扇形天線(xiàn)

　　它有金屬板式和金屬導線(xiàn)式兩種形式。其中，是扇形金屬板式，是扇形金屬導線(xiàn)式。這種天線(xiàn)由于加大了天線(xiàn)斷面積，所以加寬了天線(xiàn)頻帶。線(xiàn)式扇形天線(xiàn)可以用三根、四根或五根金屬導線(xiàn)。扇形天線(xiàn)用于超短波接收。

　　雙錐形天線(xiàn)

　　雙錐形天線(xiàn)由兩個(gè)錐頂相對的圓錐體組成，在錐頂饋電。圓錐可以用金屬面、金屬線(xiàn)或金屬網(wǎng)構成。正象籠形天線(xiàn)一樣，由于天線(xiàn)的斷面積增大，天線(xiàn)頻帶也隨之加寬。雙錐形天線(xiàn)主要用于超短波接收。

　　拋物面天線(xiàn)

　　拋物面天線(xiàn)是一種定向微波天線(xiàn)，由拋物面反射器和輻射器組成，輻射器裝在拋物面反射器的焦點(diǎn)或焦軸上。輻射器發(fā)出的電磁波經(jīng)過(guò)拋物面的反射，形成方向性很強的波束。

　　拋物面反射器由導電性很好的金屬做成，主要有以下四種方式：旋轉拋物面、柱形拋物面、割截旋轉拋物面及橢圓形邊緣拋物面，最常用的是旋轉拋物面和柱形拋物面。輻射器一般采用半波振子、開(kāi)口波導、開(kāi)槽波導等。

　　拋物面天線(xiàn)具有結構簡(jiǎn)單、方向性強、工作頻帶較寬等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是：由于輻射器位于拋物面反射器的電場(chǎng)中，因而反射器對輻射器的反作用大，天線(xiàn)與饋線(xiàn)很難得到良好匹配;背面輻射較大;防護度較差;制作精度高。在微波中繼通信、對流層散射通信、雷達及電視中廣泛應用這種天線(xiàn)。

　　喇叭拋物面天線(xiàn)

　　喇叭拋物面天線(xiàn)由喇叭和拋物面兩部分組成。拋物面蓋在喇叭上，而喇叭的頂點(diǎn)位于拋物面的焦點(diǎn)上。喇叭是輻射器，它向拋物面輻射電磁波，電磁波經(jīng)過(guò)拋物面反射，聚焦成窄波束發(fā)射出去。 喇叭拋物面天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是：反射器對輻射器沒(méi)有反作用，輻射器對反射電波沒(méi)有遮擋作用，天線(xiàn)與饋電裝置匹配較好;背面輻射小;防護度較高;工作頻帶非常寬;結構簡(jiǎn)單。喇叭拋物面天線(xiàn)在干線(xiàn)中繼通信中用的很廣泛。

　　喇叭天線(xiàn)

　　又稱(chēng)號角天線(xiàn)。它是由一段均勻波導和一段截面慢慢增大的喇叭狀波導組成。喇叭天線(xiàn)有三種形式：扇形喇叭天線(xiàn)、角錐形喇叭天線(xiàn)及圓錐形喇叭天線(xiàn)。喇叭天線(xiàn)是最常用的微波天線(xiàn)之一，一般用作輻射器。其優(yōu)點(diǎn)是工作頻帶寬;缺點(diǎn)是體積較大，而且就同一口徑來(lái)說(shuō)，它的方向性不及拋物面天線(xiàn)尖銳。

　　喇叭透鏡天線(xiàn)

　　由喇叭及裝在喇叭口徑上的透鏡組成，故稱(chēng)為喇叭透鏡天線(xiàn)。透鏡的原理參見(jiàn)透鏡天線(xiàn)，這種天線(xiàn)具有相當寬的工作頻帶，而且比拋物面天線(xiàn)具有更高的防護度，它在波道數較多的微波干線(xiàn)通信中用得很廣泛。

　　透鏡天線(xiàn)

　　在厘米波段，許多光學(xué)原理可以用于天線(xiàn)方面。在光學(xué)中，利用透鏡能使放在透鏡焦點(diǎn)上的點(diǎn)光源輻射出的球面波，經(jīng)過(guò)透鏡折射后變?yōu)槠矫娌?。透鏡天線(xiàn)就是利用這一原理制作而成的。它由透鏡和放在透鏡焦點(diǎn)上的輻射器組成。透鏡天線(xiàn)有介質(zhì)減速透鏡天線(xiàn)和金屬加速透鏡天線(xiàn)兩種。透鏡是用低損耗高頻介質(zhì)制成，中間厚，四周薄。從輻射源發(fā)出的球面波經(jīng)過(guò)介質(zhì)透鏡時(shí)受到減速。所以球面波在透鏡中間部分受到減速的路徑長(cháng)，在四周部分受到減速的路徑短。因此，球面波經(jīng)過(guò)透鏡后就變成平面波，也就是說(shuō)，輻射變成定向的。 透鏡由許多塊長(cháng)度不同的金屬板平行放置而成。金屬板垂直于地面，愈靠近中間的金屬板愈短。電波在平行金屬板

　　中傳播時(shí)受到加速。從輻射源發(fā)出的球面波經(jīng)過(guò)金屬透鏡時(shí)，愈靠近透鏡邊緣，受到加速的路徑愈長(cháng)，而在中間則受到加速的路徑就短。因此，經(jīng)過(guò)金屬透鏡后的球面波就變成平面波。

　　透鏡天線(xiàn)具有下列優(yōu)點(diǎn)：

　　1、旁瓣和后瓣小，因而方向圖較好;

　　2、制造透鏡的精度不高，因而制造比較方便。其缺點(diǎn)是效率低，結構復雜，價(jià)格昂貴。透鏡天線(xiàn)用于微波中繼通信中。

　　開(kāi)槽天線(xiàn)

　　在一塊大的金屬板上開(kāi)一個(gè)或幾個(gè)狹窄的槽，用同軸線(xiàn)或波導饋電，這樣構成的天線(xiàn)叫做開(kāi)槽天線(xiàn)，也稱(chēng)裂縫天線(xiàn)。為了得到單向輻射，金屬板的后面制成空腔，開(kāi)槽直接由波導饋電。開(kāi)槽天線(xiàn)結構簡(jiǎn)單，沒(méi)有凸出部分，因此特別適合在高速飛機上使用。它的缺點(diǎn)是調諧困難。

　　介質(zhì)天線(xiàn)

　　介質(zhì)天線(xiàn)是一根用低損耗高頻介質(zhì)材料(一般用聚苯乙烯)作成的圓棒，它的一端用同軸線(xiàn)或波導饋電。2是同軸線(xiàn)的內導體的延伸部分，形成一個(gè)振子，用以激發(fā)電磁波;3是同軸線(xiàn);4是金屬套筒。套筒的作用除夾住介質(zhì)棒外，更主要的是反射電磁波，從而保證由同軸線(xiàn)的內導體激勵電磁波，并向介質(zhì)棒的自由端傳播。介質(zhì)天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是體積小，方向性尖銳;缺點(diǎn)是介質(zhì)有損耗，因而效率不高。

　　潛望鏡天線(xiàn)

　　在微波中繼通信中，天線(xiàn)往往安置在很高的支架上，因此，給天線(xiàn)饋電就得用很長(cháng)的饋線(xiàn)。饋線(xiàn)過(guò)長(cháng)會(huì )產(chǎn)生許多困難，如結構復雜，能量損耗大，由于在饋線(xiàn)接頭處的能量反射而引起失真等。為了克服這些困難，可采用一種潛望鏡天線(xiàn)，潛望鏡天線(xiàn)由安置在地面上的下鏡輻射器和安裝在支架上的上鏡反射器組成。下鏡輻射器一般是拋物面天線(xiàn)，上鏡反射器為金屬平板。下鏡輻射器向上發(fā)射電磁波，經(jīng)過(guò)金屬平板反射出去。潛望鏡天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是能量損耗小、失真小、效率高。主要用于容量不大的微波中繼通信中。

　　螺旋天線(xiàn)

　　是一種具有螺旋形狀的天線(xiàn)。它由導電性能良好的金屬螺旋線(xiàn)組成，通常用同軸線(xiàn)饋電，同軸線(xiàn)的心線(xiàn)和螺旋線(xiàn)的一端相連接，同軸線(xiàn)的外導體則和接地的金屬網(wǎng)(或板)相連接。螺旋天線(xiàn)的輻射方向與螺旋線(xiàn)圓周長(cháng)有關(guān)。當螺旋線(xiàn)的圓周長(cháng)比一個(gè)波長(cháng)小很多時(shí)，輻射最強的方向垂直于螺旋軸;當螺旋線(xiàn)圓周長(cháng)為一個(gè)波長(cháng)的數量級時(shí)，最強輻射出現在螺旋旋軸方向上。

　　天線(xiàn)調諧器

　　連接發(fā)射機與天線(xiàn)的一種阻抗匹配網(wǎng)絡(luò )，叫做天線(xiàn)調諧器。天線(xiàn)輸入阻抗隨頻率而發(fā)生很大的變化，而發(fā)射機輸出阻抗是一定的，若發(fā)射機與天線(xiàn)直接連接，當發(fā)射機頻率改變時(shí)，發(fā)射機與天線(xiàn)之間阻抗不匹配，就會(huì )降低輻射功率。使用天線(xiàn)調諧器，就能使發(fā)射機與天線(xiàn)之間阻抗匹配，從而使天線(xiàn)在任何頻率上有最大的輻射功率。天線(xiàn)調諧器廣泛用于地面、車(chē)載、艦載及航空短波電臺中。

　　對數周期天線(xiàn)

　　是一種寬頻帶天線(xiàn)，或者說(shuō)是一種與頻率無(wú)關(guān)的天線(xiàn)。其中，是一種簡(jiǎn)單的對數周期天線(xiàn)，它的偶極子長(cháng)度和間隔符合下列關(guān)系：τ偶極子由一均勻雙線(xiàn)傳輸線(xiàn)來(lái)饋電，傳輸線(xiàn)在相鄰偶極子之間要調換位置。這種天線(xiàn)有一個(gè)特點(diǎn)：凡在f頻率上具有的特性，在由τ?f給出的一切頻率上將重復出現，其中n為整數。這些頻率畫(huà)在對數尺上都是等間隔的，而周期等于τ的對數。對數周期天線(xiàn)之稱(chēng)即由此而來(lái)。對數周期天線(xiàn)只是周期地重復輻射圖和阻抗特性。但是這樣結構的天線(xiàn)，若τ不是遠小于1，則它的特性在一個(gè)周期內的變化是十分小的，因而基本上是與頻率無(wú)關(guān)的。 對數周期天線(xiàn)種類(lèi)很多，有對數周期偶極天線(xiàn)和單極天線(xiàn)、對數周期諧振V形天線(xiàn)、對數周期螺旋天線(xiàn)等形式，其中最普遍的是對數周期偶極天線(xiàn)。這些天線(xiàn)廣泛地用于短波及短波以上的波段。