舒尔无线百科 | “天线类型和特征”

　　天线是一种转换器，用于将交流电压和发射机的相关电流输出转变为辐射电磁波。无源天线是一种互易设备，既能当做发射转换器，也能当做接收转换器。在接收天线中，通过天线元件的电磁波会在天线终端产生交流电流和关联电压。鉴于无线话筒和IEM接收机检测到的信号功率都相对较低，许多不同的天线设计都采用了这种元件排列方式，以便优化给定应用的传导性能，并且从某种程度上补偿波传播期间发生的高损耗。尺寸和重量都是重要的设计考量因素。在专业音频行业，最常用的天线类型包括单极天线、偶极天线、对数周期天线和螺旋天线 。

　　单极天线是一种非平衡天线，包含一个四分之一波长单位。来自接地层的反射通常由接收机底盘提供，或者由与天线连接的PC板提供，它实际是第二个四分之一波长元件。反射影像与物理元件同相，二者共同提供复合二分之一波长响应。单极天线通常配有腰包式发射机和入门级接收机。单极天线在接地层具有全指向性，但在物理元件顶部会出现较强的零位。

　　舒尔UA700-V VHF IEM单极天线

　　偶极天线包含两个物理元件，各为四分之一波长。其方向性与单极天线相同，但使用了两个物理四分之一波长元件，而不是辅以接地层反射的单个元件，因此在某些配置中，理论增益最多可比单极天线高3dB。根据具体的天线设计，可能仍需要使用接地层来调整偶极天线性能。这种情况中，无接地层可导致方向性变得不对称，而输入阻抗的变化则可导致发射线路中产生驻波。通过增大天线元件的直径，或者使用锥形元件来代替圆柱形导线，可以扩展工作带宽 。距离偶极天线十六分之一波长到四分之一波长的反射器也可用于增加某个特定方向的增益。

　　舒尔UA860V接地参考VHF偶极

　　对数周期天线包含一个偶极天线矩阵，其长度和间隔各不相同。二分之一波长天线的带宽由矩阵中最短和最长偶极天线的频率决定。各元件之间的长度和间隔呈现对数级数差异，所以在任何给定频率下，一个或多个偶极天线是有源的，其他天线则根据尺寸以及与有源偶极天线的位置关系，用作反射或指向元件。包含多个元件的天线越长，所展示的带宽越宽，波束宽度越窄。对数周期天线的典型正向增益为6-8 dB，波束宽度约为120度 。

　　舒尔UA874有源宽带对数周期偶极天线是包含5个调谐偶极天线的矩阵

　　有些天线是为圆极性而设计的。当垂直平面和水平平面存在90度反相的相等电场时，电磁波会出现圆极性。这两个电场在传播期间会按照顺时针或逆时针方向转动(具体由天线设计决定)，在一个载波频率波长内转动完整的360度。垂直和水平极性的接收天线可能同样检测到圆极性电磁波。因此，圆极性天线成为IEM应用的热门选择。 这是因为，它可以避免因静态极性发射天线和IEM接收天线之间的极性失配导致最高20dB的信号衰减，腰包位置也会影响天线极性。

　　专业无线HA-8089螺旋天线

　　螺旋天线是用于圆极性的最常见天线。螺旋天线的驱动元件通常包覆在螺旋结构上的导线或铝带构成，螺旋结构位于接地层上方。其宽带宽的正向增益最高达12 dB，但波束宽度非常窄，约为60度。

　　虽然单极天线、偶极天线、对数周期天线和螺旋天线是专业音频应用最常用的天线类型，实际投产的设计还有许多，其中一些在特定情形中非常适合无线话筒和IEM使用。贴片天线就是一例。贴片天线的最大优势就是外观小巧玲珑，可以安装在天花板或墙壁上。它通常由二分之一波长微带天线构成，安装在接地层上的基材上。贴片天线通常具有低增益、窄带宽特点，但也有宽带型号。目前有许多不同的贴片天线设计，例如一般用于手机，有各种质量和极性选项。 在专业音频应用中，贴片天线通常配合工作频段为DECT和2.4GHz的无线话筒系统使用。

　　其中包含专业音频行业常用的主要天线设计。

　　不过请注意，每种设计有多种版本，

　　本文不能统统介绍。

　　举例来说，

　　对数周期天线都采用这里介绍的基本设计原则，

　　但不同制造商的型号略有不同。

　　重要的是，

　　我们需要了解各种天线类型的一般特征，

　　以便明智地为每种特定应用选择适用型号。