【中華百科全書●工學●天線】

楊籍富

【中華百科全書●工學●天線】

 

天線是以發射或接收電磁波為目的而設計或製造之結構物。

 

同一天線可當發射用，也可當接收用。

 

當發射用時，天線是將發射機之訊號以電磁波向空中作適當之幅射。

 

當接收用時，天線則是將空中電磁波的能量集中起來輸入接收機。

 

由於發射與接收所要求之條件不同，發射與接收用的天線往往完全不同。

 

天線之基本特性有二項，一為方向增益，另一為阻抗。

 

方向增益是表示天線發射時，電波能量在空中各方向的分配量與總能量在各方向平均分配時之比值，或是接收時對於來自各不同方向之電磁波接收量與各方向平均接收量之比。

 

大多數的天線均具有相同之發射與接收方向增益。

 

天線愈集中於某一方向，則該方向之增益愈大，而其他方向之增益就愈小。

 

天線之阻抗則決定天線與發射機或接收機配合的好壞，良好的配合可使發射機的全部能量均能幅射至空中，或天線接收到空中電磁波的能量全部輸入接收機中。

 

大多數天線也都具有相同的發射及接收阻抗。

 

方向增益之其他簡單表示法有半值角或波束寬，即由天線之最大增益向兩側降為一半增益之夾角，故半值角或波束寬愈小者方向愈集中，該方向之增益也愈大。

 

天線阻抗的其他簡單表示法有駐波比，駐波比愈小表示天線與發射或接收機系統之配合愈好。

 

駐波比最小為一，即表示完全匹配。

 

由於實際系統對天線方向增益及阻抗需求之不同，天線之種類甚多。

 

材料方面大部分天線以金屬為主，在較高的微波頻段或光波也有用絕緣材料者。

 

在結構方面，有線條型、槽孔型及反射面型等。

 

線條型的如廣播發射及接收用直立於地面的單極天線，電視接收用的水平偶極天線、八木天線、環形天線、對數週期天線及能產生旋轉電場的螺旋形天線等，如圖1所示。

 

（見圖1）槽孔型的如微波頻段由導波管出口擴大延伸而成的號角天線，由導波管側面或頂面切出槽孔的槽孔天線，或由平行板構成的金屬透鏡天線，由同軸線延伸擴張而成的雙角錐天線等，如圖2所示。

 

（見圖2）反射面型的天線如平面反射板、角面反射板、拋物面反射板、碟型拋物面天線等，如圖3所示。

 

（見圖3）天線最獨特的功效就是在於能不直接由物質的連接而將訊號或能量，由一地有效地傳送到另一地，並予有效的接收之。

 

（竺福來）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=9050