[拼音]：feixingqi tianxian

[外文]：flight vehicle antenna

飛行器上用來輻射和接收無線電波的裝置。

分類

飛行器天線可按工作原理、用途、工作波段、飛行器和使用范圍等進行分類。根據(jù)用途分為發(fā)射天線、接收天線和收發(fā)天線。按飛行器分為航天器天線、導(dǎo)彈天線和飛機天線。根據(jù)使用的頻率范圍分為長波、中波、短波和超短波（米波、分米波、厘米波、毫米波）天線。分米波、厘米波和毫米波天線又統(tǒng)稱為超高頻天線。根據(jù)工作原理和結(jié)構(gòu)分為細導(dǎo)線天線、聲學(xué)天線、喇叭天線、光學(xué)天線(反射器天線和透鏡式天線)和表面波天線。若干同一類型的天線按一定方式排列組成的總體稱為天線陣。天線陣有直線（一維）天線陣和平面（二維）天線陣等。天線陣可形成各種形狀的方向圖（通常為窄波束）并可改變方向圖的空間位置。

工作原理

發(fā)射天線將振蕩器（發(fā)射機）送來的交流電磁能變?yōu)橄蛞欢臻g傳播的電磁波（無線電波）能量。接收天線從周圍空間獲取電磁波能量，并將它傳送給接收設(shè)備。一般地說，天線尺寸對波長的比值越大，獲得的能量也越大。天線具有互易性，作發(fā)射或接收時參數(shù)不變。對天線參數(shù)的要求決定于無線電電子設(shè)備的用途。

主要參數(shù)

天線的主要參數(shù)有：方向圖、效率、方向性系數(shù)、增益系數(shù)、抗干擾系數(shù)、極化、和輸入阻抗等。

方向圖

表示天線的方向性能，是接收到的（或輻射出去的）信號功率或場強值與空間位置角的關(guān)系圖。方向圖具有波瓣特性。最大的波瓣叫做主瓣，其余的叫旁瓣和后瓣（圖1 ）。根據(jù)方向圖的形狀，天線分為非定向天線（全向輻射）、弱定向天線（波瓣角為數(shù)十度）和銳定向天線（波瓣角為數(shù)度）。定向發(fā)射天線的主瓣應(yīng)盡量窄，以集中輻射功率;接收天線的旁瓣則應(yīng)盡量小，以減少來自其他方向的干擾信號。天線主瓣按一定規(guī)律在空間反復(fù)運動稱為天線波束掃描（擺動）。

效率

天線輻射功率對發(fā)射機輸出功率之比。

方向性系數(shù)

表示當由定向天線轉(zhuǎn)為假想的全空間均勻輻射時，為使接收點的電場強度保持不變，輻射功率應(yīng)增加的倍數(shù)。

增益系數(shù)

方向性系數(shù)與效率的乘積。

抗干擾系數(shù)

主瓣增益系數(shù)與最大旁瓣增益系數(shù)的比值。

極化

天線的極化特性可用空間位置上電場矢量的端點隨時間變化的軌跡來描述。極化分圓極化和線極化，都可視為橢圓極化的特例。圓極化因電場矢量的旋轉(zhuǎn)方向不同可分為右旋圓極化和左旋圓極化。左旋和右旋圓極化是正交的，相互垂直的兩個線極化也是正交的。天線與電磁波極化方向一致時（極化匹配）能達到最大能量傳輸，而正交時無能量傳輸?？衫锰炀€和電磁波的正交極化特性實現(xiàn)頻率復(fù)用，使通信容量倍增。

輸入阻抗

天線輸入端等效電壓與電流之比值。

頻率特性

天線參數(shù)與工作頻率的關(guān)系。

飛機天線

主要分通信天線、導(dǎo)航天線和雷達天線。其工作頻率從長波、中波、短波直到微波波段。飛機天線應(yīng)體積小、重量輕、強度高，并做成流線型或隱蔽式或共形，以減小對氣動性能的影響。一架現(xiàn)代飛機通常裝有一、二十種天線。通信天線依飛行距離遠近而異。遠程飛機采用高頻波段，利用電波經(jīng)電離層的一次或多次反射實現(xiàn)幾百至幾千公里的超視距無線電通信，還可以在微波波段借助于衛(wèi)星中繼實現(xiàn)遠距離通信。低速飛機用張線天線（飛機本身是輻射器），高速飛機用扁平回線天線。近距離通信天線工作在甚高頻和超高頻波段，使用馬刀天線或印刷天線。導(dǎo)航天線依不同用途采用各種形式的天線，如環(huán)狀天線與單極子組成的無線電羅盤天線、空腔天線、 V形振子和平衡式環(huán)形天線、半波振子和隱蔽式喇叭天線等。雷達天線采用縫隙陣列、卡塞格林（雙反射面）天線、拋物面天線、合成孔徑天線和相控陣天線等。

導(dǎo)彈天線

導(dǎo)彈上的天線用于制導(dǎo)、引信、遙測和自毀。其形式有：圓極化平面螺旋或喇叭天線、線極化開槽天線、圓波導(dǎo)天線、拋物面天線、平板波導(dǎo)天線陣、印刷天線、振子天線等。導(dǎo)彈天線在設(shè)計上的特殊要求是：

（1）外露式振子天線或非突出的天線尺寸小、重量輕；

（2）有足夠的機械強度和剛度，能承受高達數(shù)百個g的過載；

（3）能在氣動加熱的高溫條件下可靠地工作（導(dǎo)彈鼻錐部分的溫度可達幾千攝氏度），一般采用耐熱結(jié)構(gòu)材料或防熱方法，如在天線上涂防護材料絕熱層；

（4）盡量避開或減少等離子體對天線性能的影響（阻抗失配、方向圖畸變、電波嚴重衰減等）；

（5）有足夠高的電擊穿強度。

航天器天線

航天器上的天線多至幾十種，有的尺寸比航天器本體還大，有的就是航天器大部分表面。航天器天線型式多種多樣，工作頻率從甚低頻到毫米波段。不控制對地姿態(tài)的航天器，天線方向圖應(yīng)具有全方向性，如相位旋轉(zhuǎn)激勵的四根振子天線。自旋軸對地恒定的航天器，其天線方向圖為“8”字形旋轉(zhuǎn)體，例如雙錐天線或多元圓形陣列。機械消旋或電子消旋技術(shù)可使天線窄波束恒指地面，用于通信或氣象數(shù)據(jù)傳輸。“阿波羅”號載人飛船上有 15種天線（圖2），分別裝于指揮艙、服務(wù)艙和登月艙上，供飛船與地面、艙與艙、飛船與登月航天員、月面與地面之間聯(lián)絡(luò)用。航天器天線除常規(guī)要求外，還須適應(yīng)下列特點：

（1）航天器姿態(tài)和軌道變化很大，且與地面距離很遠，故其天線和地面天線兩者均宜為圓極化而且旋向一致。

（2）航天器在發(fā)射時速度極高，如無整流罩，則天線應(yīng)有良好的氣動外形，或采用平裝式，以減小氣動阻力和氣動加熱。運載火箭限制了天線尺寸，故大天線在航天器發(fā)射時處于壓緊狀態(tài)，入軌后彈開。輕型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)反射面天線可由折疊狀態(tài)伸展到工作狀態(tài)，伸縮比達20以上。為保證天線有足夠視野，天線往往用支桿撐出離開航天器。為避免對航天器姿態(tài)的干擾，應(yīng)盡量減少天線的活動部分，力求力矩或轉(zhuǎn)動慣量最小。反射面天線用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可減輕太陽輻射壓力。

（3）空間失重環(huán)境有利于采用大型伸展結(jié)構(gòu)天線。

（4）空間真空度很高，長期工作的天線所用有機材料的分子逸出會使性能變壞。

（5）大型拋物面天線因溫度交變有可能變形，導(dǎo)致天線增益下降。 如一些空間探測器的天線溫度變化范圍達－200～＋75°C，需要采用石墨纖維-環(huán)氧樹脂面板和鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)等接近零膨脹系數(shù)的復(fù)合材料作反射面。

（6）空間帶電粒子輻射會影響天線材料性能。

建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101

標簽：feixingqi tianxian、飛行器天線

版權(quán)聲明：本文采用知識共享 署名4.0國際許可協(xié)議 [BY-NC-SA] 進行授權(quán)

文章名稱：《飛行器天線》

文章鏈接：http://www.kaputelugumatrimony.com/12317.html

該作品系作者結(jié)合建筑標準規(guī)范、政府官網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識整合。如若侵權(quán)請通過投訴通道提交信息，我們將按照規(guī)定及時處理。