介绍几种常见天线结构

端射(End-Fire)结构

定义特征：最大辐射方向与天线物理轴线重合，能量集中在前向，后向与侧向电平显著抑制。

实现方式举例：

八木—宇田阵列：一根驱动振子配合反射器与引向器，通过互耦建立行波电流，使波束沿杆状结构指向前端。

对数周期阵：振子长度与间距按几何序列递增，维持端射相位关系的同时实现倍频程以上带宽。

轴向模螺旋：导线绕制成圆柱螺旋，圈长接近一个波长，产生沿轴的圆极化辐射。

适用场景：点对点微波链路、卫星地面站、射频识别读取器。

环形(Loop)结构

定义特征：导电闭合环路作为辐射体，辐射场与环路面积、匝数成正比，远场呈环面状方向图。

细分拓扑：

单匝电小环：周长远小于λ，等效磁偶极子，适用于低频接收。

多匝谐振环：周长约λ/2，Q值高，可嵌入短波便携机。

磁性加载环：高μ磁芯缩尺，减小几何尺寸而维持辐射效率，常见于手持RFID读头。

共面阵列环：印刷在介质基板上的多环同相馈电，实现窄波束扫描。

适用场景：中波广播接收、近场无线能量传输、地下管线探测。

偶极子(Dipole)结构

定义特征：两段对称导体通过平衡馈电形成驻波电流，基模呈“8”字形方向图。

演进形态：

半波直线：长度λ/2，输入阻抗≈73 Ω，基础测量基准。

折叠半波：两平行导体短接两端，阻抗升至约300 Ω，便于与平行双线匹配。

套筒巴伦偶极：在馈电点外套λ/4金属管，抑制外表面电流，提高辐射纯度。

对数周期偶极阵：多根不同长度偶极子按频率对数排布，实现10:1以上驻波比带宽。

双频非对称臂：两臂不等长激励两个相邻频段，用于蜂窝/Wi-Fi共用天线。

适用场景：基站辐射单元、短波天调系统、电磁兼容测试场。

缝隙(Slot)结构

定义特征：在导电面上开槽，槽口切向电场等效磁流辐射，与互补金属条呈对偶关系。

常见形式：

矩形谐振槽：长度λ/2，开在波导宽边，主模TE10场分布激励。

环形槽：圆极化场合，两正交简并模相差90°，用于GPS陶瓷片。

渐变槽(Vivaldi)：指数曲线侧边构成行波辐射，具备倍频程带宽。

波导缝隙阵：多槽按泰勒或切比雪夫分布切向排列，获得低副瓣高增益。

适用场景：机载雷达共形蒙皮、毫米波成像阵列、5G毫米波终端模组。

口径(Aperture)结构

定义特征：利用金属或介质开口截获球面波，经相位校正后形成高增益平面波束。

典型实现：

角锥喇叭：矩形或圆形波导渐变扩展，口面场同相，增益与口面面积成正比。

抛物反射面：馈源置于焦点，口面场经二次反射获得轴对称笔形波束，效率≥65%。

卡塞格伦双反射：主抛物面+副双曲面，缩短纵向尺寸，便于馈线布置。

介质透镜：人工梯度折射率或阶梯型延迟结构，平面化馈源布置，适合毫米波封装。

适用场景：深空测控地面站、微波回传、汽车77 GHz雷达。

端射、环形、偶极子、缝隙与口径五类天线覆盖了从低频到毫米波、从全向到高增益、从窄带到超宽带的工程需求。依据工作频率、增益指标、空间约束与制造条件，可选取单一类别或组合架构，实现最优的电磁性能。