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有源天線

時(shí)間 : 2022年10月11日   分類 :工程百科

[拼音]：youyuan tianxian

[外文]：active antenna

只含金屬和介質(zhì)的一般天線中如果還含有晶體三極管、隧道二極管、變?nèi)荻O管等有源器件，就成為有源天線。它能改善電小天線的性能。有源天線中的有源器件可以直接裝入天線（圖1），也可以使天線和放大器連接而組成一個(gè)天線系統(tǒng)（圖2）。普通天線配以有源器件，可以改善電小天線的阻抗，展寬頻帶，改善系統(tǒng)的噪聲特性等，所以有源天線有助于實(shí)現(xiàn)天線小型化。

有源天線中的有源器件可以工作在線性和非線性兩種情況，互易原理適用于前者，而不適用于后者。

圖1為一有源天線，輸入阻抗為

式中R1、C1、L1分別為天線的電阻、電容和電感；S＝Ic/Vbe為晶體管的互導(dǎo)；β＝Ic/Ib為電流放大倍數(shù)。通常β?1，所以有源天線的輸入電阻為

Ri＝R1+1/S天線的諧振頻率為

式中為無(wú)源天線的諧振頻率。因此，有源天線與同形等高的無(wú)源天線相比，諧振頻率降低，輸入電阻提高，因而天線的帶寬變寬。

圖2為配有放大器的小環(huán)有源天線，如果放大器的輸入阻抗遠(yuǎn)小于天線的阻抗，則天線可得到與頻率無(wú)關(guān)的輸出電流。若設(shè)計(jì)正確，帶寬能達(dá)幾個(gè)倍頻程。

圖3為一個(gè)有源接收系統(tǒng)。TA1為無(wú)源天線在1-1′端的等效噪聲溫度，TE為接收機(jī)的噪聲溫度。在無(wú)源天線和接收機(jī)之間接入由晶體管和其他網(wǎng)絡(luò)（如匹配網(wǎng)絡(luò)）構(gòu)成的中間網(wǎng)絡(luò)。若中間網(wǎng)絡(luò)的增益為GN，1-1′端上等效噪聲溫度為TN1，則整個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)在1-1′端上表示的總噪聲溫度為

TS1=TA1+TN1+TE/GN

可見(jiàn)，中間網(wǎng)絡(luò)使系統(tǒng)增加了一個(gè)噪聲項(xiàng)(TN1)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能減小TN而增大GN，以使有源噪聲溫度與無(wú)源噪聲溫度(TA1+TE)相比得到改善。

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文章名稱：《有源天線》

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