有源天線

有源天線

有源天線,只含金屬和介質的一般天線中如果還含有晶體三極體、隧道二極體、變容二極體有源器件,就成為有源天線。

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只含金屬和介質的一般天線中如果還含有晶體三極體、隧道二極體、變容二極體等有源器件,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天線系統(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,改善系統的雜訊特性等,所以有源天線有助於實現天線小型化。
有源天線
有源天線
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,互易原理適用於前者,而不適用於後者。
圖1為一有源天線,輸入阻抗為
式中分別為天線的電阻、電容電感;為晶體管的互導;為電流放大倍數。通常,所以有源天線的輸入電阻為天線的諧振頻率
式中為無源天線的諧振頻率。因此,有源天線與同形等高的無源天線相比,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有源天線,如果放大器的輸入阻抗遠小於天線的阻抗,則天線可得到與頻率無關的輸出電流。若設計正確,帶寬能達幾個倍頻程。
圖3為一個有源接收系統。TA1為無源天線在1-1′端的等效雜訊溫度,TE為接收機的雜訊溫度。在無源天線和接收機之間接入由晶體管和其他網路(如匹配網路)構成的中間網路。若中間網路的增益為GN,1-1′端上等效雜訊溫度為TN1,則整個接收機系統在1-1′端上表示的總雜訊溫度為
可見,中間網路使系統增加了一個雜訊項(TN1),設計時應儘可能減小TN而增大GN,以使有源雜訊溫度與無源雜訊溫度相比得到改善。
有源天線
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