天线理论 - 短偶极子

---

短偶极子是一种简单的线天线。它的一端开路，另一端由交流电源供电。这种偶极子因其长度而得名。

频率范围

短偶极子工作的频率范围约为3KHz至30MHz。这主要用于低频接收器。

短偶极子的构造和工作

短偶极子是其导线长度比波长短的偶极子天线。电压源连接在一端，同时形成偶极子形状，即线路终止于另一端。

显示了长度为 L 的短偶极子的电路图。天线的实际尺寸并不重要。连接到天线的电线必须小于波长的十分之一。那是

$$L < \frac{\lambda}{10}$$

在哪里

• L是短偶极子导线的长度。

• λ是波长。

另一种短偶极子是无穷小偶极子，其长度远小于其波长。其结构与其类似，但使用电容器板。

无穷小偶极子

长度远小于波长的偶极子是无穷小偶极子。这种天线实际上不实用。这里，偶极子的长度甚至小于波长的五分之一。

偶极子的长度，Δl << λ。其中，λ为波长。

$$\Delta l = \frac{\lambda}{50}$$

因此，顾名思义，这是无限小的偶极子。

由于这些偶极子的长度非常小，因此导线中的电流将为 dI。这些导线通常与两侧的电容器板一起使用，在需要低互耦合的情况下。由于电容器板的存在，我们可以说存在均匀的电流分布。因此这里的电流不为零。

电容器板可以是简单的导体或等效电线。径向电流辐射的场在远场中趋于相互抵消，使得电容板天线的远场可以用无穷小偶极子来近似。

辐射方向图

短偶极子和无穷小偶极子的辐射方向图类似于半波偶极子。如果偶极子是垂直的，则图案将是圆形的。当以二维图案观察时，辐射图案呈“八字形”图案形状。

下图显示了短偶极子天线的辐射方向图，该天线为全向方向图。

优点

以下是短偶极子天线的优点 -

• 由于尺寸小，易于施工

• 功耗效率更高

缺点

以下是短偶极子天线的缺点 -

• 高电阻损耗
• 高功耗
• 低信噪比
• 辐射低
• 效率不高

应用领域

以下是短偶极子天线的应用 -

• 用于窄带应用。
• 用作调谐器电路的天线。

本章讨论了流行且使用最广泛的短线天线。我们将在接下来的章节中讨论长线天线。