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天线理论 - 短偶极子

短偶极子是一种简单的线天线。它的一端是开路的，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。

短偶极子的结构和工作原理

短偶极子是导线长度短于波长的偶极子天线。电压源连接在一端，同时制成偶极子形状，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。天线的实际尺寸无关紧要。通向天线的导线必须小于波长的十分之一。即

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

其中

• L 是短偶极子导线的长度。

• λ 是波长。

另一种类型的短偶极子是无穷小偶极子，其长度远小于其波长。其结构与之类似，但使用了电容板。

无穷小偶极子

长度远小于波长的偶极子为无穷小偶极子。这种天线实际上是不切实际的。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是波长。

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

因此，顾名思义，这就是无穷小偶极子。

由于这些偶极子的长度非常小，导线中的电流将为dI。这些导线通常与两侧的电容板一起使用，需要低互耦。由于电容板，我们可以说存在均匀的电流分布。因此，此处电流不为零。

电容板可以是简单的导体或导线等效物。径向电流辐射的场在远场中趋于相互抵消，因此电容板天线的远场可以用无穷小偶极子来近似。

辐射模式

短偶极子和无穷小偶极子的辐射模式类似于半波偶极子。如果偶极子是垂直的，则模式将为圆形。从二维模式来看，辐射模式呈"八字形"模式。

下图显示了短偶极天线的辐射模式，该天线呈全向模式。

优点

以下是短偶极天线的优点 −

• 由于尺寸小，易于构建

• 功率耗散效率更高

缺点

以下是短偶极天线的缺点 −

• 高电阻损耗
• 高功率耗散
• 信噪比低
• 辐射低
• 效率不高

应用

以下是短偶极天线的应用 −

• 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。

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