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请教接收端天线的原理

归档日期:09-18       文本归类:发射机      文章编辑:爱尚语录

  我不是电子专业的,拿收音机来说,它的天线就一棍状导体,接收天线的原理好像是通过电磁波在导体中产生感应电动势,但收音机的天线就接了一端啊,其它部分不说,就说这个感应电流的回路是怎...

  我不是电子专业的,拿收音机来说,它的天线就一棍状导体,接收天线的原理好像是通过电磁波在导体中产生感应电动势,但收音机的天线就接了一端啊,其它部分不说,就说这个感应电流的回路是怎么样的吧.谢谢.

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  本科学历,毕业后从事设计工作;现任标码石材科技有限公司设计员。能决绝结构设计方面中等难度问题。接收天线简单说,就是通过一根叫做“天线”的电极将空中传来的电磁波感应为电场,生成高频信号电压,送到接收机进行信号处理。天线都有两个电极,可能一个是“天线”极,另一个是大地;也可以是两根“天线”极,这样的天线有较强的方向性。天线后的反射面是用来反射电磁波的,将反射的信号与前来的信号叠加后,信号就被加强了,这与镜面反射可见光的道理是相同的。对于波长较长的电磁波来说,这个反射面具有镜面的“光洁度”。卫星小站的反射面一般采用抛物面,有会聚电磁波的作用,焦点上的信号最强。反射面作为“反射镜”,本来是不用做任何处理的,但是反射面都是金属的,为了防雷和抗干扰,对于露天架设的反射面需要进行防雷接地。反射面与馈线的屏蔽层共地的做法是不准确的,甚至是有害的。这是因为馈线的屏蔽层接的是信号地,而反射面接的是防雷保护地,这两个地原则上是不允许直接共用的。

  信号地与防雷地应该分离,并在天线处保持一定的绝缘,以防止雷电窜入信号电缆中。

  展开全部朋友,你说的也就是常说的拉杆天线,任何依靠电磁波传送信息的无线电设备都需要天线。天线是一种 转能器。当发射时,它把发射机的高频电流转换成空间电磁波。接收时,它又把从空间截获的电磁波转换成高频电流送入接收机。 鞭天线袖珍超短波无线电台,接收与发射共用一付天线。但考虑到使用 环境的不同,一般该机都配有两种不同型式的天线供选用。一种是四分之一波长鞭天线,另一种是小型螺旋天线。四分之一波长鞭天线是 一种由多节组成的普通拉杆夭线。工作时拉开与发射机发出的高频电流产生谐振。理论上,谐振时鞭天线的长度应该是谐振频率相对应波 长的四分之一。但是,由于电磁波在金属杆中的传播速度比在空气中稍小,电磁波在金属杆上传播的波长也相应稍短,故实际鞭天线的长 度要比四分之一波长略短些。这个缩短系数与工作频率,金属杆直径有关。工作频率高,金属杆直径大,则缩短值也大。此拉杆天线,取电台工作的中心频率四分之一波长乘以该缩短系数为实际天线长度。 螺旋天线 螺旋天线是一种新型的小型化通讯天线,它对于移动通讯中使用的袖珍无线电台特别适用。因长度为1米多的天线对袖珍机来说确实 长了些,给使用者带来不便,尤其是在高压电线附近使用不够安全。为此专门为该机设计了总长度不到拉杆天线三分之一的小型螺旋天线 。这种天线目前已开始在通讯及电视等方面获得应用。这里重点淡谈它的结构、工作原理、计算公式和制作方法。 结构:把金属导线按一定的间距曲绕成螺旋形状,并用绝缘材料支杆沿螺旋的轴向方向把线圈支撑起来,螺旋的—端与发射机的输出 端连接,另一端开路,就构成了螺旋天线毫米碳素钢丝,在普通车床上绕成平均直径为1厘米的螺旋若干圈,并用 截面为梅花状的热成型聚丙烯芯杆支撵起来。螺旋外面用丁膳橡胶管 密封以防雨水漫蚀。工作原理:小型螺旋天线是一个慢波系统。电磁波在螺旋轴向方 向上的传播遗度u比在空气中的速度(近似为光速C)小很多,所以波长也相应短很多,为了与工作频率对应的波长加以区别,把螺旋线 中的波长叫做“导波长”。由图1可以说明其原理。现在可以粗略地认为电磁波是沿着金属螺旋线绕制方向近似以光速C传播的,当电磁 波沿螺旋线绕一圈从a点到达b点时,实际上电磁波在螺旋的轴向上只走了S的路程(螺距),把这一螺旋圈在平面上展开成直角三角形 ,则斜边代表电磁波沿螺旋线的传播速度C,短直角边代表电磁波沿螺旋轴向的传播速度u。由直角三角形的几何关系式u=C·sin ψ可知(ψ角是螺旋切线与水平线的夹角),因sinψ〈1,所以总有u小于光速C,故螺旋线是个慢波系统,它可以把电磁波的传播 速度减慢。若把螺旋天线也做成谐振在四分之一波长的天线,那么它应是谐振在四分之一的“导波长”上,因而螺旋天线的几何长度可以 比拉杆天线短很多。计算公式:螺旋天线的长度等于四分之一“导波长”。“导波长 ”与螺旋直径D、螺距S、工作频率f有关。它们之间有着很复杂的 数学关系,若螺旋天线h》D,同时D又比工作波长小很多,则可按 下面的近似公式进行计算:计算时应根据使用条件,选定螺旋宜径D、长度h(以米为单位 ),工作频率f由中心频率决定(以‘兆赫’为单位),根据上式计算出对应的螺旋圈数N,当然选定的h要比D大很多(10倍以上) ,绕制螺旋所用金属导线的长度可按下式计算: l=N·πD (2) 例如一袖珍机中心工作频率取为72.7MHz,螺旋平掏直径 D=1cm,希望天线)式计算所用导线米。 业余制作 与上述袖珍无线电台配用的鞭天线毫米的薄铜管自制,管的外径在5~7毫米为宜,长度1米。若外径粗些,其长 度可略短2~3厘米。铜管的一头与发射机输出端连接,可在此头钻一直径2毫米的小孔,从中引出焊线与发射机相连,铜管的另一端可 用口径大小相仿的塑料牙膏加盖封住,若有长度相当的拉杆天线,就可以代用。若拉杆天线的外径粗,天线长度还可以稍短一些,若实在 没有条件,可以用长度为1.05米的塑料皮导线来代替鞭天线。螺旋天线的制作:螺旋线mm的漆包线绕制。 漆包线的粗细对螺旋天线的性能影响不大,螺旋之间由于电压不高,一般用低强度油基性漆包线即可。需注意的是,螺旋之间的间距应保 持一致并等于设计值。当工作频率为72.7MHz时,螺距S为3毫米,共绕80圈。绕制时,可先在一根直径为9毫米左右的金属杆 上以间距为2.5毫米绕85圈,绕好后考虑螺旋线的回弹,基本上可以满足中心距离为3毫米的要求,再把多余的圈数剪掉。绕好的螺 旋线用绝缘支撵棒撵住,如环氧棒、有机玻璃棒、空心电工塑科管或细竹杆等。螺旋线还可用直径相仿的铝丝绕制,不过铝丝较铜丝硬, 回弹也大,开始绕制时,中心距宜取得更小些,如2.2毫米左右,绕好后通过整形达到3毫米,把最上面半圈螺旋旋向圆心处弯拆,靠 支撑棒顶住,见图2。能用热塑套管或薄橡皮套管把制作好的天线套起来更好,以防螺旋线受外力而变形。螺旋天线应与整机匹配地工作 ,让能量全部发射出去,或把接收到的能量全部送进接收机。鞭天线和螺旋天线部有一定的方向性,即在某几个方向上能量最 为集中,接收或发射的效果最好。所以在使用时,可旋转一下天线以获得最佳通讯效果。实际通线米长鞭天线公里平地范围内可靠通话,在配螺旋夭线公 里。接上述原理及计算公式也可以绘出工作在其它频率上的无线电遥 测、遥控收发设备的天线参数。原则上也可以用于电视、调频广播接 收等无线电装置上。

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