单极子天线和偶极子天线有什么区别？
学术
2024-07-31 18:02
北京
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文章来源：通信百科
原文作者：爱上天线
本文简单介绍了无线电通信中单极子天线和偶极子天线的差异。
单极子天线和偶极子天线在无线电通信领域都扮演着重要角色，但它们在设计和工作原理上存在明显差异。偶极子天线则通过在两个对称辐射器元件之间创建一个合成接地层来实现，通常这两个辐射器元件会异相连接180度，例如与同轴电缆的内导体和外导体相连。尽管单极子和偶极子天线在辐射模式和性能上具有相似之处，但单极子天线的辐射模式在垂直方向上是不对称的，这一点与偶极子天线的垂直对称辐射方向图形成对比。而且单极子天线依赖于一个物理接地层来完成电路。从上面的偶极子天线电磁模式图可以看出，由于其对称性，可以更容易地定向到最佳接收或发射方向，这使得它们在实际应用中更为常见，种类和类型也更为丰富，例如标准的半波长偶极子。相比之下，单极子天线的辐射方向图依赖于接地层的方向，而且其尺寸和设计限制往往较为严格。在甚高频（VHF）广播等应用中，单极天线有时会使用几根接地径向线来模拟接地平面，通过优化这些导电线的设计和定向，可以改善天线的辐射性能。另外，所有天线包括单极子和偶极子天线，都需要两个端子来完成电流的流通，这一点与电路中的电阻器等元件类似。电阻器通过其两端子施加交流（RF）电流并耗散能量。对于偶极子天线，每个端子连接到天线的一个臂，这些臂通常长度相等，为波长的1/4，并且对称。然而，偶极子的臂可以是不对称的，甚至形状也可以不同。在某些设计中，一个臂可能是一个大的金属结构，这个大臂或形状可以被视为“接地平面”，它可能是一个大型金属盘、一系列径向线，或者PCB上的矩形接地平面。在极端情况下，这个接地平面甚至可以是地球的表面。而在单极天线中，虽然只有一个明显的臂，但另一个连接点可能是地球或其他形式的接地层，从而确保两个连接的存在。
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