[科普中国]-半波辐射器-

半波辐射器是一种用于大中型短波收信电台的接收器，一般有盘锥形天线、鱼骨形天线、八木天线、扇形天线、双锥形天线、抛物面天线等几种。1

分类及介绍盘锥形天线是一种超短波天线。顶部为一圆盘（即辐射体），由同轴线的心线馈电，下面为一圆锥，接同轴线的外导体。圆锥的作用与无限大的地面相似，改变圆锥的倾斜角度，就能改变天线的最大辐射方向。它有极宽的频带。2

鱼骨形天线鱼骨形天线又叫边射天线，是一种专用短波接收天线。由在两根集合线上每隔一定距离连接一个对称振子组成，这些对称振子都是经过一很小的电容器接到集合线上的。在集合线的末端，即对着通信方向的一端，接上一个与集合线特性阻抗相等的电阻，另一端则通过馈线接到接收机上。2

与菱形天线相比较，鱼骨形天线的优点是副瓣小（也就是主瓣方向接收能力强，在其它方向接收较弱），各天线之间相互影响小，占地较小；缺点是效率低，安装和使用均较复杂。2

八木天线又叫引向天线。它有几根金属棒组成，其中一根是辐射器，辐射器后面一根较长的为反射器，前面数根较短的是引向器。辐射器通常用折迭式半波振子。天线最大辐射方向与引向器的指向相同。八木天线的优点是结构简单、轻便坚固、馈电方便；缺点频带窄、抗干扰性差。在超短波通信和雷达中应用。2

扇形天线它有金属板式和金属导线式两种形式。这种天线由于加大了天线断面积，所以加宽了天线频带。线式扇形天线可以用三根、四根或五根金属导线。扇形天线用于超短波接收。2

双锥形天线双锥形天线由两个锥顶相对的圆锥体组成，在锥顶馈电。圆锥可以用金属面、金属线或金属网构成。正象笼形天线一样，由于天线的断面积增大，天线频带也随之加宽。双锥形天线主要用于超短波接收。2

抛物面天线抛物面天线是一种定向微波天线，由抛物面反射器和辐射器组成，辐射器装在抛物面反射器的焦点或焦轴上。辐射器发出的电磁波经过抛物面的反射，形成方向性很强的波束。抛物面反射器由导电性很好的金属做成，主要有以下四种方式：旋转抛物面、柱形抛物面、割截旋转抛物面及椭圆形边缘抛物面，最常用的是旋转抛物面和柱形抛物面。辐射器一般采用半波振子、开口波导、开槽波导等。2

抛物面天线具有结构简单、方向性强、工作频带较宽等优点。缺点是：由于辐射器位于抛物面反射器的电场中，因而反射器对辐射器的反作用大，天线与馈线很难得到良好匹配；背面辐射较大；防护度较差；制作精度高。在微波中继通信、对流层散射通信、雷达及电视中广泛应用这种天线。2

喇叭抛物面天线喇叭抛物面天线由喇叭和抛物面两部分组成。抛物面盖在喇叭上，而喇叭的顶点位于抛物面的焦点上。喇叭是辐射器，它向抛物面辐射电磁波，电磁波经过抛物面反射，聚焦成窄波束发射出去。2

喇叭抛物面天线的优点是：反射器对辐射器没有反作用，辐射器对反射电波没有遮挡作用，天线与馈电装置匹配较好；背面辐射小；防护度较高；工作频带非常宽；结构简单。喇叭抛物面天线在干线中继通信中用的很广泛。2

喇叭天线又称号角天线。它是由一段均匀波导和一段截面慢慢增大的喇叭状波导组成。喇叭天线有三种形式：扇形喇叭天线、角锥形喇叭天线及圆锥形喇叭天线。2

喇叭天线是最常用的微波天线之一，一般用作辐射器。其优点是工作频带宽；缺点是体积较大，而且就同一口径来说，它的方向性不及抛物面天线尖锐。2

喇叭透镜天线由喇叭及装在喇叭口径上的透镜组成，故称为喇叭透镜天线。透镜的原理参见透镜天线，这种天线具有相当宽的工作频带，而且比抛物面天线具有更高的防护度，它在波道数较多的微波干线通信中用得很广泛。2

透镜天线在厘米波段，许多光学原理可以用于天线方面。在光学中，利用透镜能使放在透镜焦点上的点光源辐射出的球面波，经过透镜折射后变为平面波。透镜天线就是利用这一原理制作而成的。它由透镜和放在透镜焦点上的辐射器组成。2

透镜天线有介质减速透镜天线和金属加速透镜天线两种。

介质减透镜是用低损耗高频介质制成，中间厚，四周薄。从辐射源发出的球面波经过介质透镜时受到减速。所以球面波在透镜中间部分受到减速的路径长，在四周部分受到减速的路径短。因此，球面波经过透镜后就变成平面波，也就是说，辐射变成定向的。

金属加速透镜由许多块长度不同的金属板平行放置而成。金属板垂直于地面，愈靠近中间的金属板愈短。电波在平行金属板中传播时受到加速。从辐射源发出的球面波经过金属透镜时，愈靠近透镜边缘，受到加速的路径愈长，而在中间则受到加速的路径就短。因此，经过金属透镜后的球面波就变成平面波。

透镜天线具有下列优点：1、旁瓣和后瓣小，因而方向图较好；2、制造透镜的精度不高，因而制造比较方便。其缺点是效率低，结构复杂，价格昂贵。

透镜天线用于微波中继通信中。

开槽天线在一块大的金属板上开一个或几个狭窄的槽，用同轴线或波导馈电，这样构成的天线叫做开槽天线，也称裂缝天线。为了得到单向辐射，金属板的后面制成空腔，开槽直接由波导馈电。开槽天线结构简单，没有凸出部分，因此特别适合在高速飞机上使用。它的缺点是调谐困难。2

介质天线介质天线是一根用低损耗高频介质材料（一般用聚苯乙烯）作成的圆棒，它的一端用同轴线或波导馈电。套筒的作用除夹住介质棒外，更主要的是反射电磁波，从而保证由同轴线的内导体激励电磁波，并向介质棒的自由端传播。2

介质天线的优点是体积小，方向性尖锐；缺点是介质有损耗，因而效率不高。

潜望镜天线在微波中继通信中，天线往往安置在很高的支架上，因此，给天线馈电就得用很长的馈线。馈线过长会产生许多困难，如结构复杂，能量损耗大，由于在馈线接头处的能量反射而引起失真等。为了克服这些困难，可采用一种潜望镜天线，潜望镜天线由安置在地面上的。2

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何星 - 副教授 - 上海交通大学