无线电波的进出口——天线

任何一种无线电通信设备都离不开天线。电台的发射机产生的无线电信号通过发射天线变成电磁波向周围空间辐射出去。在接收点，这些电磁波就在接收天线中感应出信号电压，通过馈电线送到接收机中。天线如同是无线电发送与接收设备的一扇大门。

一副天线由天线振子和馈电线等组成。天线振子是把无线电能变成电磁波、或把电磁波变成无线电能的部位。为了使无线电波顺利地进出天线这扇大门，天线振子的长度必须要和发射或接收的无线电信号频率相适应。那末，天线振子的长度应该怎样来选定呢？图1最天线振子上的电压、电流分布情况。可以看到：当信号从天线中心点输入、振子两端都悬空时，天线振子的长度等于λ/2为最好；当信号从天线一端输入、振子一端接地时，天线振子的长度应为λ/4，如图1所示。图中电压的分布用实线表示，电流的分布用虚线表示。

λ表示波长。大家知道，电磁波在1秒钟内行进30万公里，若频率f以兆赫（MHz）为单位，可以用下列公式算出波长λ，单位为米（m），即

天线振子上的电压、电流分布如图1所示的情况时，称为谐振，这个谐振频率叫做天线的“固有频率”，这时的λ值叫固有波长。

当某个频率为天线振子固有频率的奇数倍时，例如3倍、5倍时，振子上电流的分布如图2所示，它与λ/2情况下一样也会产生谐振，所以也能够使用。这种更高的谐振频率称为天线的谐波频率。一副天线可以有许多谐振频率，这使得它可适用于许多不同频率。

如果振子的长度不够λ/4，可以在振子中间接入一个线圈（图3），以增加天线的电气长度。为此目的而加入的线圈叫做“加长线圈”。有时为了缩短天线的电气长度，可以接入一个电容器，这个电容器称为“缩短电容”。

天线馈电，就是把由发射机来的电振荡馈送到天线振子上去。如图4所示。把从电流最大点处馈电的方式叫做“电流馈电”，而把从电压最高点处馈电的方式叫做“电压馈电”。业余爱好者用的天线，几乎都采用电流馈电方式。

振子的长度为λ/4的天线中，有垂直接地天线和布朗天线等类型（图5）。

垂直接地天线主要用于近距离、使用较低频率的通信和广播，这种天线在水平面上没有方向性（图7a）。装置这种天线时，必须进行妥善接地，如果接地电阻的数值较大，在这个电阻上会消耗信号功率，使效率显著降低。

布朗天线是用四根水平安装成放射状的λ/4振子来代替接地，它们的作用与接地相同。中间那根垂直的λ/4振子是真正的天线振子。这种天线也没有方向性，主要应用在超短波（VHF）波段。

1／2波长天线有半波对称振子（半波偶极）天线和波道式天线（王字天线）等，如图6所示。

半波对称振子天线，在短波波段经常使用，当它与地面平行安装时，称为“水平半波对称振子天线”，又叫“水平偶极子天线”，通常简称为偶极天线。

水平半波对称振子天线的方向性如图7b所示，在水平面内呈8字形。与振子垂直的方向发送功率最强，接收灵敏度最高；而沿振子的轴线方向发送功率最弱，接收灵敏度最低。

波道式天线又叫引向天线，它的形状像“王”字，所以通常又称为王字天线。它的结构如图8所示。这种天线是在半波对称振子的前、后方分别安装适当长度的振子，前面的叫引向器，后面的叫反射器。这就可以加强正前方的接收能力，削弱后方的接收能力，成为单方向性的天线，所以是一种定向天线。

由于波道式天线在它所指的方向上（图8）灵敏度高，而在其它方向上灵敏度低，所以有利于克服串台现象。与半波对称振子天线相比，增益也有显著提高。

波道式天线主要用于超短波波段或更高的波段上。

实际上还有许多各式各样的天线，以上所讲的只是业余爱好者常见到的几种天线。(插图谢培林)(张晋纯 宋东生编译)