天线理论 - 旋转门天线

旋转门天线是另一种阵列天线。该阵列的形状象征着旋转门，它用于一些地方的入口处。这种天线有各种各样的军事应用。

频率范围

旋转门天线工作的频率范围约为30 MHz 至 3GHz，属于VHF和UHF频段。

旋转门天线的构造和工作原理

两个相同的半波偶极子以直角相互放置并同相馈电。这些偶极子彼此以 90° 的相位差激励。旋转门阵列也可以称为交叉偶极子阵列。

上图展示了旋转门天线。

为了提供高方向性，可以沿垂直轴堆叠多个旋转门，并按上图所示进行相位调整。这些旋转门天线的极化取决于其操作模式。

这种偶极子经常堆叠在一起，称为BAY。在上图中，两个隔间相隔半个波长(λ/2)，相应元件同相馈电。托架组合产生的辐射具有更好的方向性。

操作模式

以下是 Turnstile 天线的操作模式。

正常模式

在正常操作模式下，天线辐射与其轴垂直的水平极化波。

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，辐射右圆极化的发射器应具有具有相同右圆极化的接收器，反之亦然。如果是左旋圆极化天线，与发射器不同，增益会严重损失。

超级旋转门天线

对于旋转门天线，辐射功率比辐射相同功率的半波偶极子天线的最大辐射功率低 3dB。因此，为了克服这一缺点，我们制造了超级旋转门天线。

旋转门天线中的简单偶极子元件被超级旋转门天线中的四个平板所取代。超级旋转门阵列的设计使得可以在单个天线杆上构建 1 到 8 个托架。超级旋转门天线的另一个名称是蝙蝠翼天线。

上图显示了超级旋转门天线。图 1 显示了超级旋转门阵列的排列，红点为馈电点。图 2 显示了卫星通信中使用的堆叠旋转门阵列。

辐射模式

辐射模式将类似于两个叠加偶极子的辐射模式。虽然它接近全向模式，但它留下了一个丁香叶形状的模式。

上图显示了旋转门阵列的辐射模式。典型的 8 字形图案组合起来，形成了一个近乎圆形的图案。

• 图 A 显示了组合的各个图案。

• 图 B 显示了单个隔间的垂直图案以及四个隔间的组合图案。

• 图 C 显示了四个隔间的最终组合图案，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

• 超级旋转门产生高增益输出

• 实现更好的方向性

缺点

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天线的最大辐射功率低 3dB。

应用

以下是 Turnstile 天线的应用 −

• 用于 VHF 通信

• 用于 FM 和电视广播

• 用于军事通信

• 用于卫星通信