無源天線

在超短波寬頻接收測量系統中，大量採用寬頻天線進行無線電接收，並且十分關注系統的接收靈敏度指標。目前，在超短波頻段內常用的無源寬頻天線以對數周期天線、平面螺旋天線、盤錐天線、螺錐天線為主，有源寬頻天線以有源單極子天線和有源偶極子天線為主。

在無線電接收系統中，最主要的雜訊是來源於系統各部分產生的熱雜訊和外部雜訊，外部雜訊主要是指輻射到天線周圍而被天線接收的雜訊，如宇宙雜訊、大氣雜訊、太陽輻射雜訊、天電雜訊、工業干擾等各種雜訊，這些雜訊的總和加上天線本身所產生的雜訊統稱為天線雜訊。

國際電聯每年都有關於天線背景雜訊的統計報告，詳細了解天線的背景雜訊，可以查閱國際電聯的相關統計報告。是國際電聯 1990年的天線背景雜訊的等效雜訊溫度統計報告。天線的雜訊溫度與波束有密切聯繫，嚴格意義上講，天線的雜訊溫度應該是波束對每單位立體角的背景雜訊溫度的積分。考慮到一般寬頻天線遠不如衛星地球站的天線那樣具有很高的方向性，本文對天線的雜訊溫度估算時，粗略地認為背景的雜訊溫度就是天線振子的雜訊溫度。

一 般低增益 (增益小於 3 )的寬頻天線 (如盤錐、平面螺旋天線等)，其系統接收靈敏度略差於設計合理的有源天線接收系統，而一般中高增益 (增益大於 6dB )的寬頻天線 (如對數等)接收系統，其接收靈敏度優於設計合理的有源天線接收系統，天線的增益越高，系統的接收靈敏度越優；無源天線不加低噪放，其系統接收靈敏度較差。在選擇天線的時候，還需考慮天線使用環境、方便性、組陣要求、隱蔽要求和系統動態等多種因素，應根據實際，合理選擇。

高溫超導體的減小的表面電阻Rs具有能夠把射頻 (RF)和微波裝置的內部損耗降低許多分貝的潛力。在天線系統的輻射端和傳輸線的輸入 或輸 出端 之間受到的 這種損耗 很可 能相 當大，高 溫超導 體元件能 夠使 得天線系統 的某種 性能增 強，這種 性能 的增 強也就恰好 說明 了冷 卻的造價 和冷卻 的複雜 性。

最初感興趣的頻率範圍大約在 lMHz~100GHz之間。儘管基於低溫超導體研 究的天線實際上是在低於3Hz到300Hz這一頻帶的範圍內工作的，但是這些天線很有可能被看成 是一種磁強計，它們依賴於 非常 低 的Jcsephon結的雜訊 特性，但其在高 溫超導體材料 中仍 然需 要進行可靠 性驗證。本 文的主要 目的是為 了研究天線 系統 昀無 源元件。對 於象 各種相移 器、衰減器和與天線 相連 的接 收機這 樣的採用 高溫超導 體材料 的有源元 件來 說，在合理地 研究其在天線 系統方 面 的應用 之前，還有待做更進一 步的研究。

下面，我們將比較詳細地 討論高 溫超導 材料的三個應 用領域: 電小天線 和它們的匹配 網路; 饋電網路 和用於超方向天線陣的元件; 毫米波天 線陣饋 電網路。為 了驗證 輻射 效率增強的可能性，我們介紹了有關工作在500MHz上的兩副半環型天線的實驗結果。然 后，我 們介紹了能夠在空間，時間和 額域中提 供信 號處理 的元件 的整個無源 饋電阿絡 的可能性。最後，我們討論了在實際應用中的一些考慮。