什么是共线天线 共线天线的主要类型

共线天线是一种通常垂直的天线形式，它由许多天线元件组成，通常偶极子以这样的方式安装，即它们在一个共同的轴上 - 因此称为共线或共线。

事实上，共线天线是两个或多个元件布置在同一轴上的天线，在某些情况下，甚至像 5/8λ 或半波垂直天线这样的天线也可以被认为是共线天线，尽管该术语通常保留用于许多特定元件排列在同一轴上的天线。

由垂直排列的四个偶极子组成的相控天线阵列共线天线

共线的各个天线元件以实现定向模式的方式馈电。通常，所有元件都被馈入，以便每个天线元件辐射相同相位的信号，因此最大辐射与天线轴成直角。

由于天线能够实现良好的方向图，因此通常用于广播传输或点对点无线电通信天线，因为它能够实现全方位覆盖，并且主波束平行于地球表面以获得最佳覆盖。发现在无用处向上辐射的信号较少。

在某些情况下，主波束可能会略微向下定向，以便获得局部覆盖。这对于一些可能将天线安装在高处的广播电台可能特别重要。

共线天线类型

有几种方法可以实现共线天线。基本的共线概念可以根据需要以多种不同的方式实现。

无论共线的类型如何，它们都遵循相同的基本概念，即在同一轴上的辐射元件馈入相关相位信号以提供所需的相位信号。

共线天线的主要类型详述如下：

共线偶极子阵列：   创建共线阵列的最简单方法之一是将垂直偶极子元素堆叠在一起。在这种类型的共线天线中，元件由单独的馈线馈电，但需要注意切割它们的长度以确保为每个偶极子提供所需的相位。

尽管共线最常用作垂直天线，但情况并非总是如此——在使用多个半波长辐射元件的情况下，可以创建水平偶极共线。这以与标准水平偶极子相似的方式辐射，但波束宽度要窄得多。

同轴共线天线：   同轴共线是一种方便的天线形式，可以使用同轴馈线制成。对于这种类型的天线，单个辐射器具有一个元件的中心导体，该元件的中心导体与上面一个元件的屏蔽电连接，并且需要尽可能多的元件。

堆栈中的顶部元件是一个四分之一波辐射器，直接连接到其下方元件的中心导体。

这种类型的共线天线通常安装在玻璃纤维管中，玻璃纤维管为天线提供支撑和结构，并提供环境保护。这些类型的天线通常使用同轴电缆制造，因此确保没有水分进入电缆非常重要，否则损耗会增加，天线增益会丢失，性能甚至可能比简单天线的性能更差没有收获。

半波单极共线：   这种共线天线阵列使用半波长单极元件，在每对连续的元件之间带有定相线圈，以实现必要的相移。

这种方法的效率可能低于其他类型的共线，因为用于定相的线圈会引入损耗。然而，这种天线不需要大多数同轴共线所需的外部保护和支撑管。这种共线一般只用于业余无线电应用。

还有许多其他类型的天线属于共线的类别，但上面提到的那些是主要类型。这些将在天线描述或规范中称为共线。

共线天线基础知识

如今，共线天线最常见的是一种垂直天线，其中有几个元件相互堆叠。然而，它也可以用作水平天线——它可以被广泛地视为偶极子的一种定向形式。

基本思想是沿同一轴排列的几个天线元件被馈送信号。必须注意确保相位正确，并且通常会这样安排，以便所有元件都以完全相同的相位驱动。

在共线天线上，最大辐射发生在波前相长组合的地方

随着所有辐射元件（通常是偶极子等）同相馈电，远离天线元件的波前将组合并在与元件轴成直角的方向上相互增强。

由于天线通常在共线上同相馈电，这意味着到各个元件的所有馈线长度完全相同。

由于信号都是从单个天线元件以相同相位发射的，因此当波前在垂直于天线轴的方向上远离天线传播时，它们将建设性地组合在一起。

共线天线的极坐标图或辐射图的典型图

会发现，随着更多元素的添加，旁瓣问题将开始上升，但对于这些天线的主要应用类型而言，这些通常不是问题。

共线增益

共线天线的增益取决于许多因素，但主要因素是天线内的元件数量。

对于不同数量的元件，可以计算共线相控天线的最大增益。

注意：  具有四个以上单元的共线相控天线通常不设计和构造，因此给出了多达四个单元的天线的增益水平。

有许多不同类型的共线天线 - 有些可能并不总是被认为是共线的，但该术语非常广泛并且可以适用于可能被认为是其他形式的天线的大量天线。然而，许多共线天线被看到并且更明显地属于这一类。

共线在许多领域都使用，并且可以是一种流行的天线形式，其中需要低角度，即平行于地球表面，并且需要全方位或全向辐射模式。广播公司、移动双向无线电通信基站等倾向于使用这些天线。