天线理论-旋转栅门天线


旋转门天线是另一种类型的阵列天线。这个阵列的形状象征着十字转门,它在少数地方的入口处使用。这种天线具有广泛的军事应用。

频率范围

旋转栅门天线的工作频率范围约为30 MHz 至 3GHz,属于VHFUHF频段。

旋转栅门天线的构造和工作

两个相同的半波偶极子彼此成直角放置并同相馈电。这些偶极子以 90° 的相位差被激发。十字转门阵列也可称为交叉偶极子阵列

旋转栅门天线

上图展示了十字转门天线。

为了提供高方向性,可以沿垂直轴堆叠多个十字转门,并按上图所示进行定相。这些十字转门天线的极化取决于它们的操作模式。

经常堆叠的一对这样的偶极子被称为BAY。在上图中,两个间隔间隔半波长(λ/2),相应的元件同相馈电。间隔组合产生的辐射产生更好的方向性。

运作模式

以下是旋转门天线的操作模式。

正常模式

在正常工作模式下,天线辐射垂直于其轴的水平极化波。

轴向模式

在轴向操作模式下,天线沿其轴(即平行于其轴)辐射圆极化波。

对于圆极化,以右圆极化辐射的发射机应具有具有相同右圆极化的接收机,反之亦然。如果它是左圆偏振的,则与发射机不同,增益将会严重损失。

超级旋转门天线

对于旋转栅门天线,辐射功率比辐射相同功率的半波偶极子的最大辐射低3dB。因此,为了克服这个缺点,超级旋转门天线应运而生。

十字转门中的简单偶极子元件被超级十字转门中的四个平板取代。超级闸阵列的设计是在单个桅杆上可以构建1至8个间隔。超级旋转门天线的另一个名称是蝙蝠翼天线

蝙蝠翼天线

上图为超级旋转门天线。图 1 显示了超级旋转门阵列的布置,其中红点为馈电点。图 2 显示了卫星通信中使用的堆叠旋转栅门阵列。

辐射方向图

辐射方向图将类似于两个叠加偶极子的辐射方向图。虽然它接近全向图案,但它留下了丁香叶形图案。

辐射型旋转闸机

上图显示了十字转门阵列的辐射方向图。将典型的八字形图案组合起来产生接近圆形的图案。

  • 图 A 显示了组合的各个模式。

  • 图B为单开间垂直格局和四开间组合格局。

  • 图 C 显示了四个海湾的组合图案,显示出更好的方向性。

优点

以下是旋转门天线的优点 -

  • 通过堆叠实现高增益

  • 超级闸机产生高增益输出

  • 实现更好的方向性

坏处

以下是旋转门天线的缺点 -

  • 辐射功率比辐射相同功率的半波偶极子的最大辐射低3dB。

应用领域

以下是旋转门天线的应用 -

  • 用于甚高频通信

  • 用于 FM 和电视广播

  • 用于军事通讯

  • 用于卫星通信